燃料化學(xué)能與物理能綜合梯級(jí)利用的熱力循環(huán).pdf

1、該論文圍繞新的熱力循環(huán)及其能量轉(zhuǎn)化利用機(jī)理的若干核心科學(xué)問(wèn)題,開(kāi)展研究、提出用于傳統(tǒng)火電站更新改造的給水加熱型聯(lián)合循環(huán)、化學(xué)間冷熱力循環(huán)和太陽(yáng)能與甲醇互補(bǔ)型的能源動(dòng)力系統(tǒng).這三個(gè)系統(tǒng)及其核心科學(xué)問(wèn)題所涉及的新概念、新構(gòu)思、新機(jī)理是國(guó)家重要科研項(xiàng)目—國(guó)家自然科學(xué)基金"動(dòng)力系統(tǒng)聯(lián)合循環(huán)升級(jí)熱力學(xué)規(guī)律研究和系統(tǒng)創(chuàng)新"、國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)發(fā)展規(guī)劃"新型廣義總能系統(tǒng)與其全息性能和規(guī)律"和國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)"適合西部多功能能源系統(tǒng)"的重要研究?jī)?nèi)容,并有

2、其廣闊的應(yīng)用前景.面對(duì)中國(guó)200MW以下中小火電機(jī)組更新淘汰的局面,該文研究適合中國(guó)傳統(tǒng)火電站更新改造升級(jí)的給水加熱型聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng).采用EUD圖像(火用)分析方法探討聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)部能量轉(zhuǎn)換利用規(guī)律和提高汽輪機(jī)電站性能的機(jī)理.通過(guò)系統(tǒng)集成技術(shù)與全三維通流部件技術(shù)的相互綜合交叉,分別對(duì)50MW、125MW、200MW三種汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的給水加熱型聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的總體熱力特性進(jìn)行模擬分析.該文采用熱力學(xué)體系的一般(火用)函數(shù)和吉布斯自由焓函數(shù)

3、,建立燃料化學(xué)能釋放過(guò)程中燃料(火用)、反應(yīng)過(guò)程最大作功能力ΔG與物理(火用)的普適關(guān)系,將三種不同作功能力清晰表達(dá)為燃料能的品位、燃燒反應(yīng)品位與卡諾循環(huán)效率的形式,以突破傳統(tǒng)純熱力循環(huán)中物理能梯級(jí)利用的單一模式.基于甲醇化學(xué)能能量釋放新機(jī)理,該文提出中溫太陽(yáng)能與甲醇燃料互補(bǔ)型的能源動(dòng)力系統(tǒng).為此,還探討不同能源綜合梯級(jí)利用的系統(tǒng)集成機(jī)理,并在系統(tǒng)概念性設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上,研究循環(huán)系統(tǒng)的特性規(guī)律和分析關(guān)鍵熱力參數(shù)對(duì)循環(huán)性能的影響.該循環(huán)為解決太