一、中低温余热与甲醇化学间冷相结合热力循环研究（论文文献综述）
刘长春[1]（2021）在《煤基分布式供能系统集成及能量梯级利用机理》文中提出随着我国供能侧结构性改革不断深入,工业生产过程中的自备电厂、燃煤锅炉升级改造或技术更新已成为我国节能减排的重要方向。超临界水煤气化分布式供能技术是实现煤炭高效、清洁和低碳利用极具潜力的技术之一。本学位论文研究煤基分布式供能系统的若干关键问题,主要包括煤化学能与物理能综合梯级利用机理、基于超临界水气化的煤基分布式热电联产系统集成和动力装置低温余热利用系统集成及实验研究等三个方面。在研究分析不同煤气化方法的基础上,提出了动力余热驱动的煤气化方法的新方法。新方法将超临界水煤气化过程与合成气的利用过程耦合起来,利用燃气轮机高温排烟余热为气化过程提供热量。新方法充分发挥了超临界水气化过程中气化温度低、合成气清洁易于直接利用的优势,同时借助气化过程与动力循环耦合实现煤化学能与物理能的综合梯级利用。基于能量品位的概念,深入研究了超临界水煤气化过程中燃料能量转化和利用规律,建立了超临界水煤气化过程中煤的化学（?）、气化反应热的热量（?）、超临界水的焓（?）与合成气化学（?）之间的品位关系式,揭示了超临界水煤气化过程中煤的化学能转换机理。并对合成气利用过程进行了分析,探索了超临界水煤气化发电系统的性能提升机理。在动力余热驱动的煤气化方法基础上,提出了基于超临界水煤气化的煤基分布式热电联供系统。该系统将超临界水煤气化产生的合成气作为燃气轮机的燃料,燃机排烟的高温热量为气化过程提供反应热,中低温热量则用于生产工艺蒸汽,从而实现了煤的化学能与物理能综合梯级利用。该系统的低位发热量净发电效率高达49.95%,综合能源利用率达89.61%。为实现烟气二氧化碳低能耗分离,提出了改进型煤基分布式热电联产系统,该系统使用纯氧作为氧化剂、二氧化碳作为冷却介质。模拟分析结果表明,该系统在实现二氧化碳全分离的条件下,系统低位发热量净发电效率高达44.65%,系统综合能源利用率达83.13%。本文的研究工作为煤的高效清洁低碳利用提供了新的技术方案。在实现煤化学能与物理能综合梯级利用的基础上,提出使用复合热泵回收煤基分布式能源系统中的低温余热制取工艺蒸汽的方法,进而提高热电联产系统中蒸汽的产出比例,使系统更加符合工业过程用能需求。针对气化炉集中布置和分散布置的两种情景,集成了两种耦合复合热泵的煤基分布式热电联产系统,并对系统热力性能进行了详细的分析。此外,在集中气化煤、合成气分散利用情景下,对复合热泵耦合煤基分布式供能系统的经济性能进行了全面的分析,为煤基分布式供能系统的应用提供理论支撑。最后,本文搭建了回收低温显热余热制取工艺蒸汽的热泵实验平台,热泵回收80-150℃的低温烟气余热,制取0.3-0.5 MPa的饱和工艺蒸汽。通过实验测试,回收低温余热生产出154℃的工艺蒸汽,制热功率达到70.15 kW,余热制热性能系数达到0.31,电制热性能系数为5.29。通过长达400多小时的实验验证了低温显热余热回收制取工艺蒸汽技术路线的可行性,为低温显热余热利用提供了技术方案。
周聪聪[2]（2021）在《基于动态夹点法的热耦合卡琳娜循环系统优化》文中研究指明余热回收是提高能源利用效率、缓解世界能源危机的关键。尽管有机朗肯循环在余热回收方面取得了重大进展,但卡琳娜循环作为同样重要的余热回收技术尚未得到充分的研究。为此,本文针对目前循环结构与参数作用机制不清、循环与换热网络等过程缺乏有效集成措施等问题,开展基于动态夹点分析的热耦合卡琳娜循环系统优化方法研究。本文主要内容包括以下三个方面:（1）提出了一种基于动态夹点分析的优化卡琳娜循环和过程流股热集成的数学模型,推动了卡琳娜循环同步回收过程余热和循环系统优化研究。该模型考虑了系统流股的变热容特性,一是在不增加背景过程热公用工程消耗量的前提下,以集成系统的最大净产功为目标;二是考虑优化热公用工程消耗时,以集成系统的?耗最小为目标。两种工况均通过遗传算法优化卡琳娜循环的关键参数,分析余热回收系统的最大净产功/最小?耗与关键参数之间的关联机制,为余热回收提供了更有效的热力学路径。本文所提出的模型经过模型验证后,以碳捕集过程的余热回收为算例分析进一步证明了其可行性。其中,使碳捕集过程的效率损失降低了4.13个百分点,?耗减少11.3%。（2）为了提高基本循环结构的余热利用效率,克服目前多循环结构和循环参数难以同时优化的局限性,本文提出了一种耦合循环参数和循环结构的多卡琳娜循环同步优化设计的分层优化模型。该模型先基于拓展的D-G模型,以最大输出功率为目标,同步优化多循环之间以及循环与热源之间结构与参数的交互作用,提高热源利用率和余热回收效率。随后,基于拓展的转运模型以最大循环效率（热源出口温度最大）为目标优化热源及循环流股之间的换热匹配,获得最优的热源-多循环耦合结构。最后,采用热经济分析方法将所得的最优循环结构与级联式和基本式两种循环结构进行余热回收性能对比,验证本文所提模型的有效性。其中,最优的双卡琳娜循环耦合结构相比于级联式和基本卡琳娜循环结构,净产功分别提高了12.55%和34.89%,?效率分别提高了11.6%和8.49%。（3）针对工艺流程与余热回收之间相互作用复杂、难以进行同步优化等问题,本文提出了一种基于严格模拟的动力学建模方法与基于方程化的数学规划方法相结合的优化模型,实现过程综合与卡琳娜循环余热回收的耦合集成。以合成气制甲醇流程为研究对象,在不降低总转化率前提下,以集成系统的余热回收效率最大为目标,同时优化卡琳娜循环与合成气制甲醇流程的关键参数。将所得到的最优热力循环-合成气制甲醇结构与分步综合得到的结果进行比较分析,验证所提方法的有效性。其中,净产功提高了81.6%。
曲万军[3]（2019）在《槽式聚光太阳能光伏—光热化学互补机理与方法研究》文中研究说明为应对全球气候变化实现可持续发展,太阳能作为清洁的可再生能源被广泛关注、寄予厚望。无论光伏还是光热利用,存在太阳能全光谱能量转换利用效率低的科技难题。如何实现太阳能全光谱能量的高效转换是当前国际太阳能研究领域的前沿。聚光太阳能全光谱能量转化是一个重要研究方向,本学位论文依托国家自然科学基金重大项目,从实现太阳能全光谱能“质”梯级利用层面,在太阳能全光谱能量转化过程不可逆性发生机制、光伏-光热化学互补增效方法、以及实验验证三个方面,探索如何高效实现聚光太阳能全光谱能质梯级利用的研究。从热力学理论角度,聚光太阳能作为能源具有能“量”和能“质”的属性。本文从聚光太阳能全光谱的最大作功能力研究入手,初步构建聚光太阳能全光谱最大作功能力模型,针对光伏和光热转换过程,探析紫外、可见光、红外各个波段能量的最大作功能力和品位,研究波长等关键参数对最大作功能力及品位的影响。尝试探索聚光太阳能全光谱能量转化过程的不可逆性,给出不可逆损失表达式,揭示各个波段能量转化过程不可逆损失分布特点,为探索聚光太阳能全光谱最大作功能力（能质）梯级利用的增效方法提供科学依据。依据紫外、可见、红外各波段的能量品位,分别探索了“聚光透光光伏-光热化学互补增效方法”和“双层槽式聚光光伏-光热甲醇裂解互补方法”。从减小光电转化过程红外波段的作功能力损失,研究聚光透光光伏-光热化学互补增效方法。通过构建透光电池物理模型,给出透光电池截止波长与带隙能间的相互关系,针对晶硅、碲化镉等透光电池,分析不同透光电池的光电转化性能;在此基础上,以典型单晶硅、碲化镉透光电池为例,分析透光光伏电、光伏余热、透过波段三者之间的能量比例关系,研究透光电池透光能量比率对光热反应转化性能的影响。另外,从聚光源头减小最大作功能力损失思路,探索先分光、后聚光的聚光方法,研究双层槽式聚光光伏-光热甲醇裂解互补方法。通过构建互补系统能量转换模型,描述光伏发电过程和光热化学过程互补耦合用能机制。结合单晶硅聚光光伏电池和光热甲醇裂解,研究互补系统设计工况性能及能量损失分布特征,分析关键参数对聚光过程、光伏电池光电响应过程和甲醇裂解过程的影响,初步揭示太阳能全光谱增效转换潜力。在上述机理和方法研究基础上,探索先分光、后聚光的双层槽式聚光镜设计方法,给出双层聚光镜镜面设计方程。在此基础上,重点以单晶硅光伏和光热甲醇制氢为研究对象,进一步设计和研制2kWe双层聚光光伏-光热化学互补原理样机实验平台,开展光伏-光热互补增效方法的实验验证。
罗尘丁[4]（2011）在《中低温太阳热能与化石能源互补系统集成及水电联产系统研究》文中研究指明总能系统是近年来提倡的高效清洁的能源转换与利用系统。在可持续发展的大背景下,能量综合梯级利用、与环境相容协调的总能系统,是21世纪能源动力系统发展的主流方向和前沿。本文依托国家自然科学基金项目和973项目等课题,从多能源互补、多产品联产的系统层面上,开展了中低温太阳能与化石能源互补系统、水电联产系统的关键过程品位互补及能量梯级利用机理、系统综合特性规律、系统集成创新等研究,提出了CO2低排放多能源互补系统、基于化学回热和低温多效蒸馏的新型水电联产系统,评估了新系统的经济环境效益,并提出了新的多能源互补系统的评价准则。为了创新集成高效环保的多能源互补系统,本文对中低温太阳能品位间接提升及燃料化学能梯级互补利用的机理展开了深入研究：建立中低温太阳能间接提升和燃料直接燃烧、间接燃烧两种能量释放途径的能量品位关联式,揭示中低温太阳能品位间接转换提升与化石燃料化学能品位降低的相关性,阐明间接燃烧过程（?）损失的减小。研究分析表明,在中低温太阳能加热蒸汽供甲烷重整反应所需、燃料间接燃烧的情况下,-220℃C中低温太阳能品位相对提升～1.2倍,相对甲烷直接燃烧,燃烧过程（?）损下降了8.4%。结合中低温太阳能化石能源互补系统SOLRGT（太阳能与蒸汽生产相集成的间冷化学回热循环）、SSPRE（太阳能与蒸汽生产相集成的回热朗肯循环）和Solar CC（太阳能与甲醇热解相集成的联合循环）,本文研究了中低温太阳能化石能源互补系统的集成思路、特性规律,并对评价准则进行了创新。针对SOLRGT系统,本文评估了其热力经济性能以及输入太阳能在系统中的影响,对比了同等输入下单输入发电系统（槽式太阳能热发电TSOL,（?）司冷回热循环IC-CRGT或燃气蒸汽联合循环CC）的热力经济性能,揭示了SOLRGT相对同输入下单输入发电系统的优势：对太阳能的利用更合理、更经济。如对比TSOL和CC,太阳能输入份额Xsol为20.3%时,SOLRGT相对发电成本节约率为16.6%,且随着Xsol增大而增大。为了表征中低温太阳能化石能源互补系统相对单输入发电系统的集成效果,本文提出了相对功增加（RGp）、相对碳减排（RDc）的评价准则,用于比较不同构造、不同太阳能输入份额、不同参数设置下中低温太阳能化石能源互补系统集成后的收益。经计算,SOLRGT与Solar CC都实现了相对单输入系统的良好集成效果,相对功增加以及相对碳减排分别达到了5-13%和5-11%。针对我国能源短缺、淡水匮乏的国情,本文开展了新型水电联产系统的集成研究,提出了结合化学回热循环CRGT与低温多效蒸馏海水淡化MED-TVC的新型水电联产系统CRGT+MED,搭建了不同燃料下联产系统的流程结构,对比了CRGT+MED与相同输入下已有水电联产系统、相同输出下分产系统的热力经济性能,分析了部分关键参数对系统性能的影响,揭示了新型水电联产系统CRGT+MED的优势所在：通过CRGT富余的排烟余热驱动MED-TVC,既无需牺牲CRGT效率,避免其高温排热的缺点,又使得MED-TVC产水无需另消耗高品位燃料,同时解决CRGT高水耗,实现了两者优势互补。燃料为甲烷时,CRGT+MED相对已有水电联产系统产水成本最低（1.37$/t）,回收期最短（4.0年）。燃料为甲醇时,系统结构改变,相对同输出分产系统,相对节能率达到了8.9%。从“物理能、化学能梯级互补利用”思想出发,本文在SOLRGT系统火用分析的基础上,以提高（?）效率为目标,开展CO2低排放中低温太阳能化石能源互补系统的集成研究,提出了与机理研究成果相印证的新型CO2低排放中低温太阳能化石能源互补系统集成方案ZE-SOLRGT。燃烧过程既是能量转化过程,亦是CO2产出过程,更是系统（?）损失最大过程；结合SOLRGT排放尾气蒸汽潜热损失较大的特点,ZE-SOLRGT引入纯氧燃烧,构建准联合循环,实现了C02近零排放与高效能量转化利用之间的一体化集成。相对SOLRGT,燃烧室火用损减少4.4%,尾气排放（?）损减少50.5%,基本工况下热效率提高3.6%,火用效率提高2.0%。
郭栋,隋军,金红光[5]（2009）在《基于太阳能甲醇分解的冷热电联产系统》文中指出本文从太阳能与化石能源综合互补利用的思路出发,将中低温太阳能利用与冷热电联产系统有机结合,研究提出了一种太阳能甲醇分解冷热电联产系统。该联产系统能够提高现有太阳能系统在中低温范围内的能源利用效率,并能部分替代化石能源。（火用）分析表明,系统节能关键在于太阳能供热甲醇分解过程有效减少了燃烧过程能量损失。本文的研究可为太阳能系统的发展及化石能源的替代提供新的思路。
侯智[6]（2009）在《太阳能热燃料的能量转换原理与实验研究》文中研究指明构建化石燃料高效利用方式和开发太阳能、生物质能等可再生能源,是实现能源与环境可持续发展和我国经济持续健康发展的重要途径。本文依托国家自然科学基金重点资助项目,着眼于促进化石燃料高效利用和开拓太阳能应用,旨在基于能量品质分析方法,试图阐明化石燃料能量梯级释放的热力学机理和太阳能燃料能量转换的热力学原理,以太阳能甲醇催化分解反应系统为例,开展计算机模拟和实验验证研究。主要内容如下:首先,基于能质系数建立了物质能量品质分析方法,以甲烷及甲醇的直接燃烧和经中间燃料再燃烧为例,研究化石燃料能量释放过程,提出化石燃料能量梯级释放机理和太阳能燃料的能量转换原理。基于（火用）基准态,给出物质标准焓的计算方法,建立物质能量品质定量分析的α-H-ε图式分析方法。基于该方法,以甲烷直接燃烧、甲烷水蒸汽转化后再燃烧和甲烷CO2转化后再燃烧三种路径为例,研究化石燃料能量释放过程。发现甲烷水蒸汽和CO2转化得到的中间燃料的做功能力分别比甲烷增加21%和35%,其燃烧过程的能质系数减小值（0.423,0.323）明显小于甲烷燃烧过程（0.514）,并且经中间燃料能量释放过程的（火用）损失小于甲烷直接能量释放过程。据此提出化石燃料能量梯级释放的热力学机理:系统内或系统外低品位热驱动的中间燃料合成过程形成燃料做功能力增加;中间燃料燃烧过程和整个用能过程的不可逆性小。当低品位热为太阳能时,中间燃料就是太阳能燃料。基于上述机理,阐明太阳能燃料的能量转换原理,即太阳能燃料燃烧过程和整个用能过程不可行性比化石燃料小,并且做功能力增加。其次,以太阳能甲醇催化分解为例,在非等温抛物槽太阳能吸收/反应器中开展合成太阳能燃料的计算机模拟和实验研究,演示和验证太阳能燃料的能量转换原理。基于DSG集热器模型和BASF K3-110催化剂动力学模型,建立非等温抛物槽式太阳能甲醇催化分解反应系统的计算机分析程序。模拟结果表明,在适宜进料下甲醇转化率可以达到100%;抛物槽式太阳能集热器提供大约385～875 K的太阳热能,能够满足反应的温度要求。研究发现:（1）醇直接进入反应器更有利太阳热能的能量转化;（2）在环境条件确定时甲醇催化分解反应基本维持在某一温度进行;（3）系统效率随着太阳辐照强度的增大而小幅增加,基本维持在55%～58%之间。在实验层面研究太阳能集热过程与甲醇催化分解过程耦合,研制了5kW抛物槽式太阳能甲醇催化分解实验平台,并开展实验研究。研究发现集热器可以为吸收/反应器提供353～573 K的太阳热能。在辐照280～750W·m-2,甲醇进料量为0.9～4.5 dm3·h-1条件下,甲醇转化率可以达到0.50～0.95。实验分析结果表明,太阳能热化学转化率可达到30%～60%,（火用）再生率可达7%～23%。最后,在开展加压合成生物柴油和真空蒸馏实验基础上,拓展太阳能燃料研究,提出了一种太阳能公用工程驱动的生物柴油生产工艺。以粗菜籽油和粗甲醇为原料,通过加压酯交换法合成生物柴油,并采用真空蒸馏精制产品。采用Aspen Plus软件分别模拟化石燃料公用工程和太阳能公用工程驱动的年产8000 t的生物柴油生产工艺。研究表明,通过引入太阳能,每年可以减少798 t标煤消耗,并减少排放2926 t CO2,新工艺产品可再生百分比达到99.9%。本文的工作,发展了评价能量品质的热力学方法,探索了化石燃料能量梯级释放的机理,以甲醇为例,验证了太阳能燃料的意义和可行性。
张筱松[7]（2009）在《耦合化学间冷的化学链燃烧与甲醇重整氢电联产系统研究》文中认为解决能源利用与环境相容协调的难题是二十一世纪能源科学研究的重要课题。探索新的能量转化利用机理和开拓新的热力循环是以及低能耗控制温室气体（主要是CO2）等是当前乃至将来能源和环境问题中最受关注的热点和难点。本学位论文依托国家自然科学基金等科研任务,在工程热物理与化工学科交叉层面上,对零能耗分离CO2的化学链燃烧系统进行了深入研究,提出了与化学间冷相耦合的化学链燃烧动力系统,并对我国未来的CO2减排情景进行了分析,指出了适合我国未来CO2减排的技术路线。基于热力学体系的一般（火用）函数和吉布斯自由焓函数以及品位的概念,开展了化学链燃烧中燃料化学能梯级利用新原理的研究,建立了化学链燃烧中还原反应和氧化反应过程中以及两个过程之间的品位关系式;揭示了过程与过程之间的相互作用规律;阐明了化学链燃烧中能量与品位的合理匹配是系统集成关键。并以甲醇燃料为例,分析了化学链燃烧中清洁合成燃料间接燃烧的能量释放过程中化学能损失减小和低温热品位提升的科学本质与相关规律,验证了化学链燃烧中的能量释放新机理。基于甲醇化学能能量释放新机理和化学能与物理能综合梯级利用原则,提出了实现甲醇化学链燃烧与低温余热综合梯级利用的化学间冷化学链热力循环。从能量平衡和（火用）平衡两个方面对系统进行了分析,同时对系统关键过程采用了图像（火用）分析方法,揭示化学间冷化学链燃烧中化学能的梯级利用本质;指出了系统性能提升的关键点。对系统的特性规律进行了研究,发现系统中存在着最佳间冷压比的现象;指明化学链燃烧具有高发电效率和零能耗分离CO2的优势。针对传统制氢过程能耗大的问题,根据“组分对口、分级转化”的系统集成原则,提出了利用中低温热能的甲醇重整制氢-发电联产系统。通过与传统制氢系统比较,并且采用EUD图像（火用）分析方法,探讨联产系统内部能量转换利用规律和制氢能耗降低的机理。在系统概念性设计基础上,研究了系统的特性规律和分析关键热力参数对系统性能的影响。阐明了甲醇重整制氢-发电联产系统热力性能提高的根本原因。结合中国能源可持续发展战略,采用能源供应与利用优化模型（MESSAGE）,对本文提出的化学间冷化学链燃烧系统的发展进行情景分析,同时针对我国以煤为主的能源结构特点,以煤基多联产系统替代液体燃料,预测了新型清洁燃料替代技术在中国未来发展情景。对能源系统中不同控制CO2的技术路线的情景进行了比较分析,结果表明仅仅依靠现有的CO2减排技术并不能实现我国未来能源、经济、环境的协调发展,只有大力发展高效的新一代CO2减排技术才是适合中国的CO2减排技术路线,同时指出发展经济可行的煤代液体燃料的技术路线是非常必要的和迫切的。
王志方[8]（2008）在《天然气制乙炔工艺的氢能利用与多联产系统》文中研究指明高效、多功能的多联产系统作为可持续发展能源利用技术,是缓解日益严重的资源、能源和环境等多方面的压力,提高能源利用率,建立资源节约型社会的重要手段。本文依托国家自然科学基金重大研究计划资助,开展天然气基乙炔化工与动力系统集成整合原则和有效途径的研究,旨在揭示氢能转化对包含氢工艺的天然气基多联产系统的作用规律,提出相应的能量集成方法,开拓新颖氢燃料热力循环系统,以及天然气基乙炔与氢能动力有机整合的多联产系统。本文主要研究内容如下:首先,研究了天然气基乙炔动力多联产系统能量集成的策略,并以逆变换反应这一关键过程研究为基础,提出了氢能间接发电的氢能利用途径。研究了逆变换反应中反应条件对氢气的转化率和吸收所需能量品位的影响规律。提出提高逆变换反应中CO2与氢气的物质量比,不但可以降低逆变换反应热源的温度,吸收更多的低品位热,而且可以提高氢气的转化率,提高CO的生成量,从而提高系统的能量利用效率。因为在相同的条件下,CO气体比H2气体燃烧时能够释放出更多的热量。相对于直接利用H2的动力转化过程,这是间接转化与利用H2的一种方法。研究认为有效转化和利用天然气基乙炔工艺副产的富氢合成气,是天然气基乙炔动力多联产系统创新的重要途径,也是核心的系统能量集成原则。提出了一种新的图式热力学分析和集成工具,及其系统能量分析与集成的启示性准则。以氢作为关键化学品,关联氢与多联产系统目的化学品的转化速率以及过程的（火用）变,提出了流量—（火用）变图FED（Flowrate Exergy Diagram）,并提出了使用FED进行含氢工艺的天然气基多联产系统能量分析与集成的一系列启示性准则。该方法直观、简明地描述复杂系统中氢或含氢化学品量改变所引起的热力学代价,便于指出能量转换的薄弱环节,提出工艺改进和系统能量集成的方法。然后,以氢能直接动力转化与间接转化两种途径,开展了下述三个天然气基乙炔动力多联产系统创新:（1）天然气基乙炔工艺与燃料电池多联产系统（氢能直接动力转化）。基于对天然气部分氧化制乙炔工艺和天然气水蒸汽重整制H2及燃料电池PEMFC（Proton Exchange Membrane Fuel Cell）工艺的FED分析和比较,提出了一个新颖的天然气基乙炔与PEMFC多联产系统。新系统将传统合成乙炔工艺中的副产H2作为PEMFC的H2源,通过水气变换反应提高H2产率,并采用催化燃烧和余热锅炉系统回收PEMFC尾气余热。研究了该多联产系统的热力学性能,并利用图式分析工具FED,研究了多联产系统的的物质和能量转化规律,揭示出天然气基乙炔与PEMFC集成的多联产系统氢能转化与能量转换利用之间的集成整合。（2）天然气基乙炔工艺与氢氧联合循环多联产系统（氢能直接动力转化）。基于对天然气水蒸汽重整制H2及氢氧联合循环系统的分析研究,应用FED启示性准则和多联产系统集成方法,构思并设计了一种天然气基乙炔与氢氧联合循环多联产系统。研究了该多联产系统的能量转化特性和系统效率,利用FED研究了天然气基乙炔与氢氧联合循环多联产系统的氢能转化和能量集成作用。（3）天然气基乙炔工艺与逆变换化学回热循环多联产系统（氢能间接动力转化）。构思了一种由氢气CO3逆变换化学回热、余热制冷和进气冷却构成的新型氢能间接动力转化热力循环。研究了该循环的发电效率等能量转化特性和该循环的热力学性能及其影响参数,并考察了循环压比对系统循环的影响规律,说明新循环实现了氢能的间接高效利用。进而基于对该循环的分析和天然气基乙炔动力多联产的系统能量集成原则,构思并集成了一种新型的天然气基乙炔与逆变换化学回热动力多联产系统,并研究了该多联产系统的能量转化特性和系统能量转换效率。
刘猛[9]（2008）在《正逆耦合循环系统及利用LNG冷能的低CO2排放动力系统开拓研究》文中进行了进一步梳理高效低污染的热力循环研发是当今热力学研究的热点,也是实现人类社会可持续发展的基本前提和主要推动力。本文依托国家自然科学基金项目“新颖的跨寂态正逆耦合热力循环探索研究”和中科院所级国际合作项目“结合LNG冷（火用）利用和CO2回收的高效动力系统研发”开展研究,主要包括:正逆耦合系统基本耦合联接方式研究、系统集成基本原则的提出、新型正逆耦合循环系统集成开拓、利用LNG冷能与低CO2排放的高效动力系统开拓研究。应用热力学第一定律和第二定律对正逆耦合循环的两种最基本耦合联接方式——动力正循环和制冷逆循环并联联接和串联联接系统进行能量甲衡和炯甲衡分析比较,找出了正逆耦合系统重点能耗单元和系统性能提高的关键切入点。在此基础上提出了正逆耦合循环系统集成原则。提出并研究了新型的功冷联供的变浓度氨水工质正逆耦合循环系统,该系统特点在于通过分流吸收单元实现对循环关键过程工质浓度、流量的有效调控。透平进气温度为450℃时,新系统的（火用）效率达到57.6%,功冷输出相同时,新系统相对于典型功冷分供系统和联供系统分别节能18.2%和2.4%。以该循环为底循环与燃气轮机循环组成的联合循环性能优于常规的燃气—蒸汽联合循环。同时,以该循环为基础进行了对正逆耦合循环内部压力能和热能的回收利用研究,为回收系统内部能量和解决氨水蒸汽透平背压较高的问题提供了新途径。提出并研究了利用LNG冷能与低CO2排放的新型高效动力循环系统,通过将LNG气化单元与采用CO2工质的动力循环冷凝过程耦合集成,实现了无功耗分离CO2和CO2近零排放。通过对不同循环方案的热力性能和经济性比较,确定了最佳方案;对该方案的热力性能和经济性分析表明在透平进气温度900℃时,循环发电效率达到59%,CO2回收率达到99%,比投资达10755/kW。
曹文[10]（2008）在《天然气基化工动力多联产系统的研究》文中指出节约和合理利用能源,降低能源消耗,提高能源利用效率,既是中国缓解能源供应紧张的重要措施,更是提升经济增长质量、创新发展模式的重要手段。构建资源、能源和环境的可持续发展多联产系统,是提高资源利用效率和减少废弃物排放的有效途径。本文依托国家自然科学基金重点资助项目,开展天然气基热力循环与化工过程系统集成整合原则、合理匹配关系的研究,旨在提出甲烷CO2转化反应与天然气基化工动力多联产系统集成的理论规律,开拓新颖的天然气基CO2准零排的热力循环系统,以及开拓天然气基化学品生产（甲醇或二甲醚）与热功转换有机整合的多联产系统,并研究上述创新流程内在作用机理和系统特性。本文主要内容如下：首先,基于对甲烷转化成合成气过程中转化反应条件对甲烷转化率和吸收所需能量品位的影响规律的研究,提出在甲烷CO2转化反应中提高CO2与甲烷的转化反应的物质的量比,可以达到两个目的,一是可以提高甲烷的转化率,降低CO2与甲烷的转化反应热源的温度,吸收更多低品位热,提高系统的热集成度。二是可以提高合成气中的CO的含量。因为在相同的条件下,富CO气体比富H2气体能够释放出更多的热量,使动力侧的热功转化效率提高。将CO2的甲烷转化反应与O2/CO2循环结合,不仅可以获得系统的能量高效利用,而且可以进一步整合系统的碳氢资源转化与利用,以及实现CO2的捕集,形成构建新型动力循环和化工动力多联产系统的有效途径。本研究提出了一个由天然气CO2转化化学回热动力循环和氨吸收式制冷循环构成的新型CO2和NOx准零排放的02/C02热力循环系统。该热力循环采用天然气CO2转化化学回热,回收较高温度的燃气透平排气热量,采用氨吸收式制冷循环回收较低温的排气热量,并用产生的冷量作透平进气冷却。利用图式（?）分析工具EUD,本文剖析了CO2转化的化学回热和排气余热制冷用于透平进气冷却等过程对系统低品位能量的（?）再生作用,揭示了高效天然气动力转化系统能量集成的热力学原理。探讨了该循环的热力学性能及其影响参数,考察了循环压比和进气冷却温度对系统循环的影响规律。针对甲醇与动力多联产系统,本研究首先构思和设计了一种新颖的甲醇与动力多联产系统。通过分析二段联合转化甲醇工艺和化学回热动力循环,提出了甲醇动力多联产系统的关键集成要素,探讨了系统关键因素对多联产系统性能的影响规律,并运用图式炯分析工具EUD对新系统的能量的利用状况进行分析,从而揭示出高效天然气基甲醇动力多联产系统能量集成的热力学原理和多联产系统组分转化与能量转换利用之间的耦合机理。同时,本研究还提出了一种新颖的回收CO2的甲醇与动力多联产系统。研究了系统关键因素对多联产系统性能的影响规律,说明了高效天然气基甲醇动力多联产系统能量集成,清洁能源生产与CO2分离的集成方法。针对二甲醚与动力多联产系统,本研究首先基于对天然气基二步法合成二甲醚工艺和化学回热动力循环的分析,构思和设计了两种二步法制二甲醚工艺的动力多联产系统,并分析了新系统的能量利用状况。同时,本研究还提出了两种新颖的一步法制二甲醚工艺与动力多联产系统。通过分析合成气碳氢比和CO2对一步法制二甲醚的影响规律,提出了天然气基一步法制二甲醚动力多联产系统的关键集成要素。
二、中低温余热与甲醇化学间冷相结合热力循环研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、中低温余热与甲醇化学间冷相结合热力循环研究（论文提纲范文）
（1）煤基分布式供能系统集成及能量梯级利用机理（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明表 |
| 第1章 引言 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 天然气分布式供能研究进展 |
| 1.2.1 分布式冷热电联供系统研究现状 |
| 1.2.2 分布式冷热电联供系统应用现状 |
| 1.3 煤基分布式研究进展 |
| 1.3.1 煤基分布式概述 |
| 1.3.2 煤气化发展现状 |
| 1.3.3 超临界水气化系统集成研究进展 |
| 1.3.4 煤基分布式研究进展 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 煤化学能与热能综合梯级利用机理 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 多品位互补方法及机理 |
| 2.2.1 燃料化学能与物理能综合梯级利用概念 |
| 2.2.2 多品位互补利用方法 |
| 2.3 动力余热驱动的煤气化方法 |
| 2.4 基于动力余热驱动的煤气化方法应用分析 |
| 2.4.1 系统流程及其特征 |
| 2.4.2 煤化学能与物理能利用模型 |
| 2.4.3 超临界水煤气化发电系统模拟 |
| 2.4.4 系统基本工况性能 |
| 2.4.5 小结 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 煤基分布式热电联产系统 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 煤基分布式热电联产系统及集成机理 |
| 3.2.1 系统构思与流程介绍 |
| 3.2.2 流程模拟与结果讨论 |
| 3.2.3 系统集成机理 |
| 3.2.4 改进的煤基分布式热电联产系统 |
| 3.3 煤基分布式热电联产系统热力性能分析 |
| 3.4 煤基分布式热电联产系统优势 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 热泵增强型分布式热电联产系统 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 高温型压缩-吸收复合热泵系统 |
| 4.2.1 系统流程及其特征 |
| 4.2.2 系统模拟与基本假设 |
| 4.2.3 系统基本工况性能 |
| 4.2.4 关键参数影响分析 |
| 4.2.5 经济性分析 |
| 4.2.6 小结 |
| 4.3 热泵增强型煤基分布式热电联产系统 |
| 4.3.1 系统流程及其特征 |
| 4.3.2 系统基本工况性能 |
| 4.3.3 小结 |
| 4.4 热泵增强型内燃机热电联产系统 |
| 4.4.1 系统流程及其特征 |
| 4.4.2 系统模型与评价方法 |
| 4.4.3 系统基本工况性能 |
| 4.4.4 系统(?)分析 |
| 4.4.5 应用潜力研究 |
| 4.4.6 小结 |
| 4.5 热泵增强型多功能太阳能供热系统 |
| 4.5.1 系统流程及其特征 |
| 4.5.2 系统模型及基本假设 |
| 4.5.3 系统基本工况性能 |
| 4.5.4 新系统优势 |
| 4.5.5 参数优化 |
| 4.5.6 小结 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 工艺蒸汽热泵实验研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 实验系统 |
| 5.2.1 实验平台流程及设计参数 |
| 5.2.2 实验平台主机部分 |
| 5.2.3 实验平台辅助子系统 |
| 5.3 实验研究内容及结果分析 |
| 5.3.1 实验数据处理方法 |
| 5.3.2 工艺蒸汽热泵实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 6.1 主要研究成果 |
| 6.2 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）基于动态夹点法的热耦合卡琳娜循环系统优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 卡琳娜循环与有机朗肯循环性能对比 |
| 1.3 卡琳娜循环研究进展 |
| 1.3.1 常规卡琳娜循环回收过程余热 |
| 1.3.2 卡琳娜循环结构改进 |
| 1.4 换热网络与热力循环集成研究进展 |
| 1.4.1 换热网络综合 |
| 1.4.2 换热网络与热力循环耦合集成 |
| 1.5 合成气制甲醇过程综合研究进展 |
| 1.5.1 合成气制甲醇工艺优化 |
| 1.5.2 过程与换热网络同步综合 |
| 1.6 本文主要研究内容及组织框架 |
| 2 基于动态夹点分析的热耦合卡琳娜循环优化 |
| 2.1 模型建立 |
| 2.1.1 卡琳娜循环热力学模型 |
| 2.1.2 卡琳娜循环与过程热集成模型 |
| 2.1.3 目标函数 |
| 2.2 模型验证 |
| 2.3 算例分析 |
| 2.3.1 燃烧后碳捕集过程 |
| 2.3.2 燃烧前碳捕集过程 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于分层优化模型的多卡琳娜循环优化设计 |
| 3.1 分层优化框架 |
| 3.2 模型建立 |
| 3.2.1 卡琳娜循环热力学模型 |
| 3.2.2 拓展D-G模型 |
| 3.2.3 拓展转运模型 |
| 3.3 热经济分析 |
| 3.3.1 （火用）分析 |
| 3.3.2 经济分析 |
| 3.4 结果讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 卡琳娜循环与热耦合过程同步综合 |
| 4.1 模型建立 |
| 4.1.1 卡琳娜循环热力学模型 |
| 4.1.2 合成气制甲醇过程模型 |
| 4.1.3 卡琳娜循环耦合合成气制甲醇过程的热集成模型 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 过程参数对系统余热回收性能影响 |
| 4.2.2 卡琳娜循环和合成气制甲醇过程最优集成结构 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 A 动力学模型参数 |
| 附录 B 符号说明 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）槽式聚光太阳能光伏—光热化学互补机理与方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 太阳能光伏、光热发电研究概况 |
| 1.2.1 单一光伏发电 |
| 1.2.2 单一光热发电 |
| 1.3 光伏-光热互补研究进展 |
| 1.3.1 光伏-热电耦合 |
| 1.3.2 光伏余热-热利用 |
| 1.3.3 光伏余热-热力循环 |
| 1.3.4 光伏余热-化学回热 |
| 1.3.5 分频光伏-光热利用 |
| 1.4 太阳能-化石能源互补发电研究进展 |
| 1.4.1 太阳能与热力循环“热互补” |
| 1.4.2 太阳能与化石能源“热化学互补” |
| 1.5 本文的研究内容和拟解决的问题 |
| 第2章 聚光太阳能光伏-光热利用不可逆性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 太阳光从太阳表面传播至地球表面过程描述 |
| 2.3 光粒子气体扩散模型及作功能力损失 |
| 2.3.1 光粒子气体可逆等温扩散模型 |
| 2.3.2 扩散过程最大作功能力损失表达式 |
| 2.4 聚光太阳能最大作功能力 |
| 2.4.1 全光谱聚光太阳能最大作功能力表达式 |
| 2.4.2 单波段聚光太阳能最大作功能力表达式 |
| 2.4.3 单波段聚光太阳能最大作功能力及转功效率分布 |
| 2.5 光伏发电和光热发电图像?分析 |
| 2.5.1 能量品位及图像?分析方法简述 |
| 2.5.2 光伏发电过程图像?分析 |
| 2.5.3 光热发电过程图像?分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 聚光透光光伏-光热化学互补增效方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 互补方法构思及能量转换模型 |
| 3.2.1 互补方法构思 |
| 3.2.2 能量转换模型 |
| 3.2.3 光电转换过程能量分析 |
| 3.3 典型系统热力性能分析 |
| 3.3.1 热力系统流程描述及性能分析 |
| 3.3.2 能量损失分布特征 |
| 3.4 透光电池对互补系统性能影响 |
| 3.4.1 透光能量比率与截止波长变化特性 |
| 3.4.2 透光能量比率对光电转换规律的影响 |
| 3.4.3 透过波段能量对光热化学过程影响 |
| 3.4.4 互补系统全光谱转换效率 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 双层槽式聚光光伏-光热甲醇裂解互补方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 互补方法构思及不可逆性分析 |
| 4.2.1 新方法构思 |
| 4.2.2 光伏-光热化学互补不可逆性分析 |
| 4.3 典型系统热力性能分析 |
| 4.3.1 热力系统流程 |
| 4.3.2 性能评价 |
| 4.3.3 设计工况性能及能量损失特性 |
| 4.4 关键参数分析 |
| 4.4.1 光学效率分析 |
| 4.4.2 光伏电池光谱波段响应特性 |
| 4.4.3 光伏发电量与太阳能燃料发电量比 |
| 4.4.4 太阳能全光谱发电性能 |
| 4.5 互补系统变辐照性能 |
| 4.5.1 变辐照光伏发电性能 |
| 4.5.2 变辐照光热化学发电性能 |
| 4.5.3 四季典型日互补系统发电性能 |
| 4.6 互补系统与单产系统发电性能比较 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 双层槽式聚光镜光学设计方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 双层槽式聚光镜聚光过程 |
| 5.3 双层聚光镜设计方法 |
| 5.3.1 设计思路 |
| 5.3.2 抛物面型方程 |
| 5.3.3 聚光能量表达 |
| 5.4 双层聚光镜光学设计 |
| 5.4.1 光伏电池最大几何聚光比确定 |
| 5.4.2 聚光光伏电池与光热反应器间距确定 |
| 5.4.3 上、下层聚光镜相对位置与光伏电池聚光比关系 |
| 5.5 光伏电池和光热反应器表面聚光能流分布特征 |
| 5.5.1 聚光能流密度表达式 |
| 5.5.2 聚光能流分布规律 |
| 5.5.3 跟踪装置对聚光能流分布影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 双层槽式聚光光伏-光热甲醇裂解互补系统实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 2kWe互补发电实验平台 |
| 6.3 互补原理样机研制 |
| 6.3.1 双层槽式聚光镜 |
| 6.3.2 跟踪单元系统 |
| 6.3.3 可见波段聚光单晶硅电池 |
| 6.3.4 宽波段光热化学反应器 |
| 6.3.5 辅助单元系统 |
| 6.4 实验平台测控及实验 |
| 6.4.1 测控平台简介 |
| 6.4.2 数据测量及误差分析 |
| 6.4.3 实验步骤及过程 |
| 6.4.4 实验研究 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 7.1 论文主要成果 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）中低温太阳热能与化石能源互补系统集成及水电联产系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 图目录 |
| 表目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 中低温太阳能化石能源互补系统 |
| 1.2.2 CO_2低排放的中低温太阳能化石能源互补系统 |
| 1.2.3 水电联产系统 |
| 1.3 本文研究内容与拟解决问题 |
| 第2章 中低温太阳能品位间接提升及燃料化学能梯级利用机理 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 中低温太阳能品位的间接提升 |
| 2.2.1 从中低温太阳能到蒸汽内能 |
| 2.2.2 从蒸汽内能到合成气化学能 |
| 2.3 燃料的间接燃烧与化学能梯级利用机理 |
| 2.3.1 甲烷直接燃烧的能量转化机理和品位分析 |
| 2.3.2 甲烷间接燃烧的能量转化机理和品位分析 |
| 2.4 中低温太阳能品位间接提升与燃料化学能梯级利用的应用 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于化学回热循环的水电联产系统研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 甲烷新型水电联产系统的研究 |
| 3.2.1 甲烷新型水电联产系统集成思路与原理 |
| 3.2.2 甲烷新型水电联产系统流程概述 |
| 3.2.3 系统关键参数与评价准则 |
| 3.2.4 甲烷新型水电联产系统热力性能 |
| 3.3 甲醇新型水电联产系统的研究 |
| 3.3.1 甲醇新型水电联产系统集成思路与流程概述 |
| 3.3.2 甲醇新型水电联产系统热力性能 |
| 3.4 新型水电联产系统与已有水电联产/分产系统的性能对比 |
| 3.4.1 甲烷新型水电联产系统与已有水电联产系统的性能对比 |
| 3.4.2 甲醇新型水电联产系统与水电分产系统的性能对比 |
| 3.5 新型水电联产系统热力性能的参数敏感性分析 |
| 3.5.1 甲烷新型水电联产系统热力性能参数敏感性分析 |
| 3.5.2 甲醇新型水电联产系统热力性能参数敏感性分析 |
| 3.6 新型水电联产系统的经济性能 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 中低温太阳能化石能源互补系统SOLRGT的特性规律研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 SOLRGT系统的集成思路与原理 |
| 4.3 SOLRGT系统热力性能研究及与单输入发电系统的对比 |
| 4.3.1 重要参数及评价准则 |
| 4.3.2 系统模拟假设及模型 |
| 4.3.3 SOLRGT系统热力性能 |
| 4.3.4 与单输入发电系统热力性能的比较 |
| 4.4 SOLRGT系统经济性能研究及与单输入发电系统的比较 |
| 4.4.1 评估模型及评价准则 |
| 4.4.2 SOLRGT系统经济性能 |
| 4.4.3 与单输入发电系统经济性能的比较 |
| 4.5 与单输入发电系统性能对比结果的参数敏感性分析 |
| 4.5.1 太阳能输入份额X_(sol)的影响 |
| 4.5.2 太阳倍数SM(系统年运行时间H)的影响 |
| 4.5.3 单输入燃气蒸汽联合循环年运行时间H_(CC)的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 中低温太阳能化石能源互补系统的集成特性及评价准则研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 已有中低温太阳能化石能源互补系统简介 |
| 5.2.1 SSPRE系统简介 |
| 5.2.2 Solar CC系统简介 |
| 5.3 多能源互补系统热力性能评价准则探讨 |
| 5.4 中低温太阳能化石能源互补系统热力性能研究 |
| 5.5 中低温太阳能化石能源互补系统经济性能研究 |
| 5.6 中低温太阳能化石能源互补系统性能参数敏感性分析 |
| 5.6.1 热力性能参数敏感性分析 |
| 5.6.2 经济性能参数敏感性分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 CO_2低排放中低温太阳能化石能源互补系统的研究 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 CO_2低排放多能源互补系统的集成思路 |
| 6.2.1 能源系统集成CO_2分离的主要方式 |
| 6.2.2 适合SOLRGT系统的CO_2分离途径 |
| 6.3 CO_2低排放多能源互补系统的设计流程 |
| 6.3.1 系统流程概述 |
| 6.3.2 系统设计特点 |
| 6.4 CO_2低排放多能源互补系统的评价准则及模拟 |
| 6.4.1 系统热力性能关键参数及评价准则 |
| 6.4.2 ZE-SOLRGT系统的模拟 |
| 6.5 CO_2低排放多能源互补系统的热力性能及与参比系统的比较 |
| 6.5.1 参比系统(OXY-REF系统)介绍 |
| 6.5.2 系统热力性能的比较 |
| 6.5.3 系统换热匹配的比较 |
| 6.6 CO_2低排放多能源互补系统的(?)分析及与参比系统的比较 |
| 6.6.1 系统(?)分析及与OXY-REF系统的比较 |
| 6.6.2 系统(?)分析及与SOLRGT系统的比较 |
| 6.7 CO_2低排放多能源互补系统的参数敏感性分析 |
| 6.7.1 分流比SF_1的影响 |
| 6.7.2 高压蒸汽透平进口压力p_(HPST)的影响 |
| 6.7.3 重整反应水碳比R_(SN)的影响 |
| 6.8 CO_2低排放多能源互补系统的经济性能 |
| 6.8.1 系统总投资 |
| 6.8.2 系统发电成本及回收期 |
| 6.8.3 系统经济性能参数敏感性分析 |
| 6.9 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 7.1 论文的主要成果 |
| 7.2 论文的主要创新之处 |
| 主要符号表 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表论文及专利 |
| 博士学位论文科研项目背景 |
| 附录说明 |
| 附录1: 氨水功冷正逆耦合循环的经济性分析 |
| 附录2: 动力/制冷正逆耦合循环的敏感性分析 |
| 致谢 |
（5）基于太阳能甲醇分解的冷热电联产系统（论文提纲范文）
| 0前言 |
| 1 系统设计思路 |
| 2 系统模拟概述 |
| 3 模拟结果与讨论 |
| 4 结论 |
（6）太阳能热燃料的能量转换原理与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 化石燃料的高效利用 |
| 1.2.1 化石燃料的能量直接释放 |
| 1.2.2 化石燃料的能量"转化"释放与热量利用 |
| 1.2.3 热力学原理研究 |
| 1.3 太阳能热利用与太阳能燃料 |
| 1.3.1 太阳能集热器概况 |
| 1.3.2 太阳能燃料与太阳能热化学反应 |
| 1.4 太阳热化学利用与甲醇催化分解 |
| 1.4.1 太阳热能与甲醇催化分解反应结合的探索 |
| 1.4.2 甲醇催化分解基础研究 |
| 1.5 生物柴油合成及工艺 |
| 1.6 本文研究内容 |
| 第二章 太阳能燃料的热力学原理 |
| 2.1 燃料与能量品质的热力学分析方法 |
| 2.1.1 能量品质 |
| 2.1.2 标准焓的定义和计算方法 |
| 2.1.3 能质系数与标准能质系数 |
| 2.1.4 α-H-ε图 |
| 2.2 甲烷能量释放方式的比较和中间燃料 |
| 2.2.1 甲烷燃烧路径 |
| 2.2.2 甲烷燃烧方式的α-H-ε图描述 |
| 2.3 化石燃料能量梯级释放的热力学机理 |
| 2.4 太阳能燃料 |
| 2.4.1 太阳热能和燃料的能量特征分析 |
| 2.4.2 太阳能燃料的能量转换原理 |
| 2.4.3 生产太阳能燃料的启示性准则 |
| 2.4.4 太阳能燃料的的评价方法 |
| 2.5 甲醇能量释放方式比较与太阳能燃料 |
| 2.5.1 甲醇燃烧方式的α-H-ε图描述 |
| 2.5.2 甲醇能量释放特征分析与太阳能燃料 |
| 2.6 小结 |
| 第三章 非等温的太阳能甲醇催化分解反应系统的模拟分析 |
| 3.1 水和甲酸甲酯参与的甲醇催化分解反应体系的热力学分析 |
| 3.1.1 热力学模型与反应系统的模拟 |
| 3.1.2 甲醇催化分解反应体系的平衡限度 |
| 3.2 非等温的太阳能甲醇催化分解反应器的计算机模拟 |
| 3.2.1 抛物槽太阳能集热器模型与甲醇催化分解动力学模型 |
| 3.2.2 非等温的太阳能甲醇催化分解反应器模型 |
| 3.3 非等温的太阳能甲醇催化分解系统的特征分析 |
| 3.3.1 反应器侧影响的特征分析 |
| 3.3.2 集热器侧影响的特征分析 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 抛物槽式太阳能甲醇催化分解反应系统的实验研究 |
| 4.1 太阳能和甲醇催化分解反应的耦合 |
| 4.1.1 太阳能集热器与吸热化学反应的匹配 |
| 4.1.2 太阳能吸收器与反应器的整合 |
| 4.1.3 太阳能甲醇催化分解反应系统的实验流程 |
| 4.2 太阳能甲醇催化分解反应系统的实验装置 |
| 4.2.1 吸收/反应器 |
| 4.2.2 甲醇催化分解催化剂 |
| 4.2.3 实验台系统 |
| 4.2.4 数据采集与控制系统 |
| 4.2.5 产物组成分析 |
| 4.3 太阳能甲醇催化分解反应系统的反应及能量转化特征 |
| 4.3.1 反应器温度分布特征 |
| 4.3.2 进料量对反应及能量转化的影响 |
| 4.3.3 太阳辐照强度对反应及能量转化的影响 |
| 4.3.4 能量转化特征分析 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 拓展研究:太阳能生物柴油生产工艺 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 生物柴油合成与分离实验 |
| 5.2.1 合成实验 |
| 5.2.2 动力学模型 |
| 5.2.3 真空蒸馏馏实验 |
| 5.2.4 实验结果讨论 |
| 5.3 太阳能生物柴油生产工艺模拟 |
| 5.3.1 太阳能公用工程 |
| 5.3.2 生物柴油工艺 |
| 5.3.3 采用太阳能公用工程的生物柴油新工艺 |
| 5.3.4 模拟结果与分析 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录1 元素和纯物质的基础热力学数据 |
| 附录2 生物柴油工艺中主要物流参数 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 博士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
（7）耦合化学间冷的化学链燃烧与甲醇重整氢电联产系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 动力系统二氧化碳减排技术发展概况 |
| 1.2.1 能源系统中的CO_2分离方法 |
| 1.2.2 CO_2的分离技术发展动态 |
| 1.3 化学链燃烧的发展概况 |
| 1.3.1 化学链燃烧的系统研究概况 |
| 1.3.2 化学链燃烧反应器的设计与研究 |
| 1.3.3 化学链燃烧中氧载体的研究 |
| 1.4 论文研究内容 |
| 第二章 化学链燃烧的化学能梯级利用原理与规律 |
| 2.1 系统集成的原则与思路 |
| 2.2 化学链燃烧的化学能梯级利用机理与规律 |
| 2.2.1 化学能与物理能综合梯级利用概念 |
| 2.2.2 化学链燃烧中的品位平衡关系式与变化规律 |
| 2.2.3 化学链燃烧中化学能梯级利用规律 |
| 2.3 化学链燃烧与系统中关键过程的品位耦合机理 |
| 2.3.1 化学链燃烧与化学间冷的耦合与品位提升规律 |
| 2.3.2 甲醇分解与化学链燃烧的耦合关系 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 化学间冷化学链燃烧循环研究 |
| 3.1 新型甲醇化学链燃烧燃气轮机循环构思 |
| 3.2 化学链燃烧与化学间冷相耦合的热力系统 |
| 3.2.1 系统循环特征与热力性能分析 |
| 3.2.2 循环特征与热力性能分析 |
| 3.2.3 热力过程(火用)损失分析 |
| 3.2.4 不相等的压比分配 |
| 3.3 与甲醇裂解整合的化学间冷化学链燃烧系统 |
| 3.3.1 系统循环特征与热力性能分析 |
| 3.3.2 热力过程能量与(火用)损失分析 |
| 3.3.3 循环特性规律 |
| 3.3.4 零能耗分离 CO_2特性 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 利用中低温物理能的甲醇制氢系统研究 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 系统构思与设计 |
| 4.3 系统模拟与计算结果 |
| 4.3.1 系统模拟概述 |
| 4.3.2 模拟结果与讨论 |
| 4.4 系统关键过程分析 |
| 4.4.1 系统(火用)平衡 |
| 4.4.2 关键过程的EUD分析 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 基于 MESSAGE模型的 CO_2减排情景分析 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 模型概述与数据设定 |
| 5.2.1 MESSAGE模型简介 |
| 5.2.2 我国的能源特点及模型中情景设定 |
| 5.2.3 基本数据与一些边界条件的设定 |
| 5.3 中国未来 CO_2减排技术发展情景分析 |
| 5.3.1 不同情景下结果分析 |
| 5.3.2 各情景的能源供应成本与减排分析 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结论 |
| 6.1 论文的主要成果 |
| 6.2 论文研究的主要创新之处 |
| 主要符号表 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表论文目录 |
| 博士学位论文科研项目背景 |
| 攻读博士学位期间获奖情况 |
| 致谢 |
（8）天然气制乙炔工艺的氢能利用与多联产系统（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 天然气制乙炔工艺 |
| 1.2.2 氢能与化学回热技术 |
| 1.2.3 多联产系统 |
| 1.2.4 图式热力学分析方法 |
| 1.3 研究内容与目标 |
| 第二章 多联产系统中氢能利用理论与方法的初步研究 |
| 2.1 多联产系统与氢能利用 |
| 2.1.1 多联产系统中的氢工艺 |
| 2.1.2 多联产系统中的氢能利用策略 |
| 2.2 逆变换反应与氢转换 |
| 2.3 多联产系统氢工艺的能量集成 |
| 2.3.1 热力学分析和能量集成的理论基础 |
| 2.3.2 流量—(火用)变图(FED) |
| 2.3.3 能量集成的启示性准则 |
| 2.3.4 FED图式分析法 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 天然气基乙炔与燃料电池多联产系统 |
| 3.1 天然气部分氧化法制乙炔工艺模拟及分析 |
| 3.1.1 乙炔工艺流程 |
| 3.1.2 乙炔工艺模拟 |
| 3.1.3 模拟结果与分析 |
| 3.2 大然气水蒸汽重整制 H_2与燃料电池工艺模拟及分析 |
| 3.2.1 天然气水蒸汽重整制 H_2与燃料电池工艺的模拟 |
| 3.2.2 天然气制氢和燃料电池系统的 FED分析 |
| 3.3 天然气基乙炔与燃料电池多联产系统 |
| 3.3.1 乙炔工艺与燃料电池工艺的能量集成 |
| 3.3.2 多联产系统描述与特征 |
| 3.3.3 模拟结果和分析 |
| 3.3.4 多联产系统的FED的表述 |
| 3.3.5 多联产系统与分产系统的比较 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 天然气基乙炔与氢氧联合循环多联产系统 |
| 4.1 氢氧联合循环系统模拟及分析 |
| 4.1.1 氢氧联合循环系统的模拟 |
| 4.1.2 氢氧联合循环系统的FED分析 |
| 4.2 天然气基乙炔与氢氧联合循环多联产系统 |
| 4.2.1 乙炔工艺与氢氧联合循环的能量集成 |
| 4.2.2 多联产系统流程描述与特征 |
| 4.2.3 模拟结果和分析 |
| 4.2.4 多联产系统的FED的表述 |
| 4.2.5 多联产系统与分产系统的比较 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 天然气基乙炔与逆变换化学回热动力多联产系统 |
| 5.1 逆变换化学回热热力循环 |
| 5.1.1 新循环构思与流程描述 |
| 5.1.2 新循环模拟 |
| 5.1.3 模拟结果与分析 |
| 5.1.4 新循环热力性能分析 |
| 5.2 天然气基乙炔与逆变换化学回热多联产系统 |
| 5.2.1 多联产系统流程描述与特征 |
| 5.2.2 模拟结果与分析 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录1 天然气部分氧化法制乙炔工艺文献流程图 |
| 附录2 天然气部分氧化法制乙炔工艺基础数据值 |
| 附录3 天然气部分氧化法制乙炔热力学分析 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 论文答辩委员会决议书 |
（9）正逆耦合循环系统及利用LNG冷能的低CO2排放动力系统开拓研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究动态 |
| 1.2.1 正逆耦合热力循环系统研究概况 |
| 1.2.2 利用液化天然气冷能的低CO_2排放动力循环系统发展概况 |
| 1.3 本研究的主要内容 |
| 第二章 正逆耦合循环基本耦合方式研究及系统集成原则 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 氨水工质串联型正逆耦合循环 |
| 2.2.1 基本循环流程及分析 |
| 2.2.2 关键参数敏感性分析 |
| 1.透平进气温度t_4敏感性分析 |
| 2.透平进气压力p_4敏感性分析 |
| 3.再沸器出口工质温度t_(15)敏感性分析 |
| 4.冷却水温度t_c敏感性分析 |
| 2.3 氨水工质串联型与并联型正逆耦合循环比较分析 |
| 2.4 正逆耦合循环系统集成原则 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 变浓度氨水工质正逆耦合循环研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 变浓度氨水工质功冷联供循环 |
| 3.2.1 基本循环流程及分析 |
| 3.2.2 分流比敏感性分析 |
| 3.2.3 与分供系统比较 |
| 3.2.4 与联供系统比较 |
| 3.3 燃气一氨水蒸汽联合循环 |
| 3.3.1.系统简介 |
| 3.3.2 联合系统系统模拟计算及比较分析 |
| 3.4 变浓度氨水工质正逆耦合循环内压力能和热能的回收 |
| 3.4.1.中温中压能量回收利用方案 |
| 1.对外热源能量的回收利用 |
| 2.方案一——中温中压能量直接转换为动力输出 |
| 3.方案二——中温中压能量间接转换为动力输出 |
| 4.方案三——中温中压能量间接转换为制冷输出 |
| 3.4.2 方案的模拟计算及比较分析 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 利用LNG冷能的低CO_2排放动力系统研究 |
| 4.1 循环概述 |
| 4.2 模拟计算及比较分析 |
| 4.3 COOLCEP-S循环内主要换热装置节点温差敏感性分析 |
| 4.3.1 节点温差变化对循环热力性能的影响 |
| 4.3.2 节点温差变化对循环经济性的影响 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 结论 |
| 5.1 研究结果 |
| 5.2 创新点 |
| 附录1.氨水工质正逆耦合循环评价准则 |
| 附录2.引射器简介 |
| 附录3.燃气透平叶片冷却模型 |
| 主要符号说明 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表论文目录 |
| 博士学位论文科研项目背景 |
| 致谢 |
（10）天然气基化工动力多联产系统的研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 天然气利用概述 |
| 1.2.1 天然气制合成气技术 |
| 1.2.2 天然气基清洁燃料的生产 |
| 1.2.3 化学回热技术与O_2/CO_2动力循环 |
| 1.3 多联产系统的研究 |
| 1.4 论文研究内容 |
| 第二章 转化反应与天然气基多联产系统集成 |
| 2.1 能量高效利用与转化反应的理论 |
| 2.2 天然气基多联产系统有效集成途径 |
| 2.3 小结 |
| 第三章 天然气CO_2转化化学回热热力循环 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 新循环构思与流程描述 |
| 3.3 热力学分析评价指标 |
| 3.4 系统模拟与分析 |
| 3.4.1 模拟结果 |
| 3.4.2 图式(火用)分析 |
| 3.5 新循环热力性能分析 |
| 3.6 新循环技术特点 |
| 3.7 小结 |
| 第四章 天然气基甲醇-动力多联产系统 |
| 4.1 甲醇动力多联产系统的构思与集成要素 |
| 4.2 甲醇动力多联产系统流程描述与特征 |
| 4.2.1 甲醇工艺流程描述 |
| 4.2.2 联产合成气的动力循环流程描述 |
| 4.2.3 多联产系统流程描述与特征 |
| 4.3 模拟结果与分析 |
| 4.3.1 模拟基础数据及参数设定 |
| 4.3.2 模拟结果与分析 |
| 4.4 多联产系统性能分析 |
| 4.4.1 压力对多产系统性能的影响 |
| 4.4.2 入塔H_2/CO比对多联产性能的影响 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 回收CO_2的甲醇-动力多联产系统 |
| 5.1 MEA回收CO_2流程描述 |
| 5.2 系统流程描述与特征 |
| 5.3 模拟结果与分析 |
| 5.4 多联产系统性能分析 |
| 5.4.1 压力对多产系统性能的影响 |
| 5.4.2 入塔H_2/CO比对多联产性能的影响 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 天然气基二甲醚-动力多联产系统 |
| 6.1 二甲醚工艺概述 |
| 6.2 二步法制二甲醚-动力多联产系统 |
| 6.2.1 二步法制二甲醚工艺流程描述 |
| 6.2.2 二步法制二甲醚-动力多联产系统流程描述与特征 |
| 6.2.3 模拟结果与分析 |
| 6.3 一步法制二甲醚-动力多联产系统设想 |
| 6.3.1 一步法合成二甲醚的热力学分析 |
| 6.3.2 一步法制二甲醚多联产系统集成要素与构思 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录1 二段联合转化甲醇工艺基础文献数据 |
| 附录2 二段联合转化甲醇工艺基础模拟数据 |
| 附录3 两步法合成二甲醚工艺基础文献数据 |
| 附录4 两步法合成二甲醚工艺基础模拟数据 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 博士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
四、中低温余热与甲醇化学间冷相结合热力循环研究（论文参考文献）
- [1]煤基分布式供能系统集成及能量梯级利用机理[D]. 刘长春. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2021(02)
- [2]基于动态夹点法的热耦合卡琳娜循环系统优化[D]. 周聪聪. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]槽式聚光太阳能光伏—光热化学互补机理与方法研究[D]. 曲万军. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2019(08)
- [4]中低温太阳热能与化石能源互补系统集成及水电联产系统研究[D]. 罗尘丁. 中国科学院研究生院（工程热物理研究所）, 2011(10)
- [5]基于太阳能甲醇分解的冷热电联产系统[J]. 郭栋,隋军,金红光. 工程热物理学报, 2009(10)
- [6]太阳能热燃料的能量转换原理与实验研究[D]. 侯智. 北京化工大学, 2009(11)
- [7]耦合化学间冷的化学链燃烧与甲醇重整氢电联产系统研究[D]. 张筱松. 中国科学院研究生院（工程热物理研究所）, 2009(11)
- [8]天然气制乙炔工艺的氢能利用与多联产系统[D]. 王志方. 北京化工大学, 2008(07)
- [9]正逆耦合循环系统及利用LNG冷能的低CO2排放动力系统开拓研究[D]. 刘猛. 中国科学院研究生院（工程热物理研究所）, 2008(10)
- [10]天然气基化工动力多联产系统的研究[D]. 曹文. 北京化工大学, 2008(04)