周洁[1]2007年在《集中供热系统热经济学优化方法的研究》文中研究说明当今，能源问题日益严峻。建筑能耗是能源消耗的主要方面，根据发达国家的经验，建筑能耗可以达到总能耗的40％。同时，在建筑能耗中，供热的能耗又是建筑能耗的主要方面。因此，进行供热节能的研究是非常必要的。历史上出现了多种供热节能的研究方法，较着名的如能量分析法、(火用)分析法等。能量分析法以热力学第一定律为基础，追求较高的能量利用率，但忽略了能量与能量之间的不等价性，不能作为统一的指标来分析热力学系统；(火用)分析法以热力学两大定律为基础，虽然考虑了能量在品质上的不等价性，但是却没有考虑各种能量在价格上的不等价性，所以常常出现节能但不省钱的结论。本文根据热经济学的基本原理，对集中供热系统进行了热经济学方法的分析。集中供热系统的热经济学分析是将热力学第二定律中关于(火用)的概念和经济学结合起来，通过研究集中供热系统的各部分的(火用)流成本、总成本以及单位(火用)流成本，提出了集中供热系统运行的热经济性评价方法和系统优化方法。集中供热系统热经济学分析方法的建立，为集中供热系统的设计提供了可靠的理论依据；为集中供热的节能指明了方向和途径。
宋乃辉[2]2001年在《热经济学的理论研究与应用》文中研究表明本文就是引进A.Valero提出的燃料、产品的概念而建立一个通用的概念模型使热力系统的不同情况分析能够成为一个统一的整体。并且以热经济学的计算与应用作为本文的主要内容，包括热经济学的在线分析结果的运用：基于热经济学的热力系统的故障诊断。本文的研究主要集中在以下几个方面：1：现有各种模式热经济学的总结。总结各自的优缺点，适用场合。2：热经济学成本分摊的准则的建立，主要是平均成本的应用，以及后进先出法的理论的研究以及它与前者的各自优缺点。3：燃料、产品的概念，并对系统内组元燃料、产品定义进行讨论分析。4：热经济学结构理论的讨论，主要是结合后进先出法来对一给定的系统进行概括的分析。这里主要是引进结构理论分析的方法阐述结构理论与现有的热经济学方法论的关系。5：Valero佣成本理论阐述热经济学的佣成本的结果分析在热力系统故障诊断中的应用。
李芸[3]2013年在《溴化锂吸收式热泵在660MW超临界机组下的经济性分析》文中研究指明在当今社会,随着化石能源的不断开采与利用,能源短缺问题也日益凸显,随之带来的环境污染与破坏也是得到了人们越来越广泛的关注。而且,我国现在的能源利用率仍然处在较低水平,能源浪费的现象在我国十分普遍。然而,我国的余热废热资源相当丰富,如果加以利用,可以达到很好的节能效果。火力发电厂中的余热资源就是这样一类可以考虑利用的资源。火电厂中很多的能量会通过凝汽器的冷却循环水和锅炉的排烟排放到周围环境中。这两类的余热资源都可以为我们所用,只是以往人们更多关注的是温度高且易于利用的锅炉排烟。近年来也有电厂采用低真空运行方式用冷却循环水供热,但供热量不大,数量也不多。这部分余热被利用的远远不够,通常热量排放到环境中,对环境造成热污染,也浪费了能源。吸收式热泵是一种很有效的节能方式,它可以把工业生产中废弃不用的或者是利用后排放的一些热量利用起来,使之变为更高品质的热能,然后提供给用户。吸收式热泵技术是一种节能环保并有着巨大社会经济效益的先进技术。近些年吸收式热泵的发展十分迅速。实际生产生活中对吸收式热泵的应用也越来越多。本文以某电厂利用余热集中供热项目为例,探讨了热泵在超临界机组中的应用。首先,本文介绍了国内外的能源生产与消费状况,进而引出了回收余热的必要性及其重要意义。接着介绍了热泵技术的发展状况和吸收式热泵的发展应用,并深入探讨了吸收式热泵在余热利用方面的历史以及近些年的应用状况。其次,本文对热经济学分析方法进行了必要的一些介绍,包括其发展历史、叁种主要模式以及其热力学和经济学的基础。然后根据具体项目实例对吸收式热泵系统进行了热经济学建模。进而根据所建模型对该吸收式热泵系统进行分析计算。最后,对系统进行热经济性分析与比较,并得出相关结论。
程伟良[4]2011年在《复杂能源系统及设备的节能技术研究》文中提出为研究复杂能源系统及其设备的性能和优化分析,主要从叁方面进行了相关研究。首先对先进能量系统分析中经常用到而又易于产生歧义的火用概念开始研究；然后对便于实现高度复杂的非线性系统的网络热力学进行研究；最后试图通过技术和经济的综合考量来实现复杂能量系统的全面分析和优化。火用具有自然属性、社会属性、相对属性及广义属性。火用是可以描述能流与物流等一切用于能量系统分析的任意形态能量形式。代表一种有序性和自组织结构,所有的生命系统都是朝着火用量最大的方向发展。它还是相对于基态的有势量,以它远离平衡态的程度来表达其大小,因此它具有相对属性,代表着高于参照标准下的一种“品质”。火用还具有广义性,根据它的广义思维特性,可以衡量和分析现实世界中一切偏离平衡态的自然和社会现象。进行了以火用为基础的火用分析方法应用实例研究,运用火用评价指标进行了火电厂燃煤机组的能量系统建模计算及相关分析。还以火用的广义思维特性,进行了人群组织管理研究,指出个体的发展只是在群体中的“势火用’的品位的提升,人群组织发展的根本是整体势火用水平的普遍提高。网络热力学是以基于基尔霍夫网络为基础的热力学分析方法,利用拓扑参量与几何参量描述能量系统的结构特性以实现建模,进行矩阵表达,结合相关定律定理和热力学特性实现求解。进行了高压电脉冲皮肤药物离子导入的网络热力学分析研究,通过其拓扑结构建模。计算结果表明,高压电脉冲药导方法同常规方法比,容易实现更多的药液量导入,有利于对疾病的治疗,因此这种高压电脉冲药导方法具有一定的应用和推广价值。热经济学的主要及关键问题还是产品的定价问题及能量结构的确定性原则问题。建立了基于边际火用成本的能量系统热经济学分析模型,并针对某燃煤机组研究了系统内因子变化对系统火用耗的影响。进行了电厂燃煤机组各组元的产品性能指标计算和比较分析,提出了改进重点为锅炉组元。同时还进行了空调系统的单位热经济学成本建模计算和分析,发现压缩机是节能重点并指出蒸发温度16℃是最理想的工况点。还进行了电厂凝结水泵经济运行方式的热经济学诊断选择。并进一步研究了大型燃煤电厂机组运行的热经济学建模优化策略,提出在实际运行数据基础上的建模计算曲线寻优可行性方案。
范文楷[5]2012年在《核电二回路热力系统分析》文中提出能源是人类赖以生存的物质基础，是人类科技进步的重要保障。人类发展到今天，对能源的需求量越来越大，传统化石能源日渐枯竭，核能作为一种新兴能源被各国广泛利用，我国这些年核电发展非常迅速，建成在建的核电都有了一定规模。尽管核电蕴藏的能量非常大，但是仍要考虑节能和经济性。热经济学将能源利用与经济原理相结合，为解决这一类问题提供了可能，以往人们更多的用热经济学来对一些热电联产和火力发电厂热力系统进行分析和优化，还没有人利用热经济学来研究核电热力系统，本文则以大亚湾核电二回路热力系统为研究对象，用热经济学里的矩阵模式热经济学对其分析并对系统优化方向给出建议。本文首先确定了额定工况下核电机组的运行参数以及环境参数，通过水蒸气软件程序得到需要焓熵值从而得到火用值，用火用分析的方法研究了1000MW大亚湾核电二回路热力系统最低集成度下各个子系统的火用效率、单位火用耗和火用损失、火用损失系数，对各子系统的能量利用率有了一个初步的掌握，再通过计算90%和70%工况下的火用效率和火用损失，将结果与100%额定工况的对比后找出核电各子系统最适合的工况以及提高火用效率的突破口。再利用热经济学里的矩阵模式热经济学理论列出火用成本方程、单位热经济学成本方程，用matlab计算了这些矩阵方程，得到100%额定工况的火用成本、单位火用成本、单位热经济学成本以及火用经济成本，总结了额定工况下的火用成本形成的热力学过程以及整体分布规则，验证了不同部位能量损失的不等价原则。然后再对90%和70%工况下的热力系统求解火用成本、单位火用成本、单位热经济学成本和火用经济成本，将其与额定工况比较得到热经济学各项成本随工况变化而变化的规律，找到了引起成本变化的原因。最后由于热经济学是建立在热力学与经济学基础之上的，热力学状态参数和投资以及管理成本对其有着重要的影响，通过改变热力学状态参数以及投资成本来观察核电二回路热力系统热经济学成本的变化状况，找到降低核电机组热经济成本的突破口，指出影响机组热经济学成本的因素，给出提高机组经济性的研究方向，最终为优化核电二回路热力系统提供参考。
丁立平[6]2015年在《关于凝汽式电厂的热经济性分析》文中指出随着我国这些年电力改革,电力系统的市场化逐步建立,五大集团和两大电网实施了“厂网分开,竞价上网”的改革方案,发电企业在履行自己发电义务的同时,也要考虑通过节能降耗来使企业获得最大盈利。因此每一个发电企业都要及时了解自己企业发电的成本,通过技术分析测算来控制成本,同时对于因外部因素的变化(如燃料费,人工费等)能够很好的预见控制成本。根据发电成本变化,以及据此制定准确有效的报价,对于电厂效益的好坏将变的非常重要。本文在热经济学结构理论的基础上,以常用的矩阵模式热经济学对我厂空冷600MW凝汽式机组进行了详细的热经济性分析。结果表明,热经济学理论是传统热力学分析的一个有力补充,对发电厂的热经济性分析提供了一套行之有效的补充方法。另外,从本文还可以了解到,成本分析方法也是从经济方面和和利用节能技术方面综合考虑,可以全面地分析系统的热经济性。最后,得出结论如下：运用热经济学理论对凝汽式电厂的热经济性进行分析,可以很容易得出影响电厂效益的主要影响因素,并针对各因素可以提出相应的解决措施,以达到电厂的最佳效益。
李显英[7]2010年在《空调系统热力学分析与优化》文中进行了进一步梳理随着空调系统能耗在建筑能耗中所占比例越来越大,空调系统节能的研究也显得越来越急迫。而目前,空调系统的节能方法的研究,还停留在热力学第一定律和热力学第二定律的基础上。这种分析方法往往会造成“节能而不省钱”的假象。有必要采用(?)分析和经济分析相结合的热经济学分析方法对空调系统进行分析和优化。利用热力学的建模方法,把空调系统分为冷热源系统、空气处理系统和空调系统末端叁个子系统。对空调系统和各个子系统建立了(?)分析和热经济学分析的物理模型。并通过(?)平衡方程和热经济学(?)成本方程建立了空调系统和各个子系统的(?)损失、火用效率和(?)成本的数学模型。通过建立了拉格朗日方程,结合边际成本和(?)的概念,将目标函数确定为(?)值或(?)效率的函数,把各个子系统的(?)成本表示成拉格朗日变量的函数,探索了热经济学孤立化原理在空调系统中的应用。对风冷式热泵机组、直燃式溴化锂冷热水机组和冷水机组加燃气锅炉叁种空调系统冷热源,利用负荷频率法进行了能耗分析、火用分析和热经济学分析。直燃式溴化锂吸收式冷热水机组在供冷和供热时(?)损失和年度化(?)成本是最高的,风冷热泵机组的年度化(?)成本最低,冷水机组在供冷工况下(?)效率最高。分析了能源价格对机组运行成本的影响,在天然气利用和电能利用中存在一个热电比平衡点。对新风和回风分别处理的变风量空调系统、风机盘管加新风的空调系统和定风量空调系统叁种空气处理系统利用DeST软件进行了能耗分析、(?)分析和热经济学分析。在所分析的建筑中,新风和回风分别处理的变风量空调系统的能耗最小,火用效率最高,且单位供冷成本和单位供热成本最低；风机盘管加新风系统次之,定风量空调系统最差。空调系统的(?)效率、火用成本和空调系统的规模、运行状态等因素有关。对济南市某商场的空调系统进行了热经济学分析。计算了冷却水系统、制冷机系统、空气处理系统、空调末端的(?)损失、火用效率、产品(?)单价以及(?)损成本。进而找出此商场空调系统存在的薄弱环节,提出了改进建议。
卜欢欢[8]2018年在《基于热经济学的汽轮机低负荷下的参数联合优化》文中研究表明近年来,随着云南水电机组的快速增长,云南省形成了水电为主、火电为辅的电源格局,这导致云南地区的大量燃煤火电机组利用小时数逐年大幅下降,常年处于低负荷、低利用小时(下文简称为“双低”)的工况下运行。为了改善“双低”工况下火电机组的运行经济性,本文以云南处于“双低”工况下运行的曲靖电厂300MW燃煤机组为研究对象,结合该电厂实际运行数据,展开基于数据容错的主蒸汽流量一致性建模,热经济学结构理论评价模型建立和汽轮机“双低”工况下参数的联合优化等相关专题研究。本文所称参数联合优化是指考虑环境温度影响的主汽压力优化。本文的研究成果可以为燃煤机组在长期低负荷工况运行时对应不同环境温度下最佳主汽压力的选择提供理论依据,对提高火电机组“双低”工况下的经济性有理论意义及实用价值。本文主要研究工作和成果如下:(1)提出一种基于数据容错的主汽流量与汽轮机负荷一致性的算法模型。首先,基于数据驱动的方法,建立了通流部分、回热系统和凝汽器系统关键参数的校正模型,并确定了参数校正的阈值;进而,建立基于功率平衡方程的主蒸汽流量一致性模型。该方法具有数据容错和满足功率平衡方程的特点,从而保证性能指标测算结果的正确性,为后续汽轮机组参数联合优化提供了基础。(2)采用热力系统单位?成本和单位热经济学成本的改进建模方法,建立了300MW汽轮机组热经济学结构理论模型。算例表明,该模型可用于计算汽轮机组“双低”工况下系统各组元的单位产品?成本、单位热经济学成本以及机组发电成本,能够实现热力系统经济性与能效水平的联合评价,并且为后续的汽轮机参数联合优化奠定了优化目标的基础。(3)提出了基于运行数据的汽轮机参数联合优化的方法。首先,对机组大量实际运行数据样本进行稳态判定,获得用于参数联合优化的典型工况下的稳态运行数据样本;进而,对稳态运行数据样本进行筛选和校核,确定可行解集;第叁,分别对汽轮机组4组不同负荷下不同环境温度的运行数据进行聚类,选出代表数据样本习惯运行区的类心,计算类心处隶属度大于0.9的数据样本的热经济学发电成本;最后,以机组发电成本最小为优化目标函数,寻出机组4个不同负荷不同环境温度下对应习惯运行区的最佳主汽压力。算例表明,采用本文所述优化方法可以寻找“双低”工况下运行的汽轮机组不同负荷不同环境温度下对应习惯运行区的最佳主汽压力,同一环境温度下最优主汽压力随负荷的变化规律可以为汽轮机经济运行提供借鉴。
张超[9]2006年在《复杂能量系统的热经济学分析与优化》文中研究指明我国的能源资源相对贫乏,能源利用率低,能源工业生产造成的环境污染严重,能源与环境问题制约着国民经济的进一步发展。以燃煤机组为主的各种能量系统存在着巨大的节能潜力,采用合理的方式进行节能降耗,不仅能节约资源同时又能改善环境,对我国能源经济的发展有着重要与深远的意义。本文正是在此背景下,将燃煤发电机组作为主要研究对象,以能源-经济-环境的可持续发展为主线,将过程系统工程的建模、分析方法作为主要研究手段,利用热经济学结构理论,建立了一整套能量系统的评价、诊断和优化方法,为包括燃煤发电机组在内的各种复杂能量系统的节能降耗与优化改造提供科学、可靠的理论依据。本文首先回顾了能量系统建模及评价的主要方法,指出传统方法中存在的问题及局限性,确定了以过程系统工程和热经济学理论作为系统建模和评价的主要方法。随后,围绕热经济学领域中的主要研究方向展开更深入的综述及讨论,涵盖自热经济学创建以来所有重要的研究方法及理论,深入分析了各种方法的优势及存在的问题,最终确立了以热经济学结构理论作为本文的理论基础,力图通过提炼热经济学领域中其它方法的特色及优势,进一步改进和完善热经济学结构理论。系统的建模和仿真是进行系统分析和优化的前提,本文基于过程系统工程的建模和仿真原则,利用热力学仿真作为研究平台,针对湖南某电厂N300-16.7/537/537-1型燃煤机组开发了一套稳态仿真系统。通过改变系统的输入参数、负荷和环境条件,能够仿真电厂在不同工况下的运行特性,系统仿真所获得的结果与实际电厂的性能测试数据相比误差不超过2%。在热力学建模的基础上,利用热力学第二定律及热经济学结构理论构建了一套完整的包括燃煤电厂在内的各种复杂能量系统的火用分析及热经济学分析方法。以300MW燃煤机组为例,详细论述了将热力学仿真模型转化为热经济学模型的主要过程。使用基于燃料-产品定义的热经济学模型、火用成本和热经济学成本模型量化了设备之间的生产交互过程,分析了系统成本形成的热力学过程及其分布规律。利用热经济学结构理论虽然能够获得系统中各设备产品的单位成本,但利用这些成本仍然不能有效辨识系统或组件性能变化的原因。本文通过改进热经济学结构理论中的火用成本和热经济学成本方程,得到了各组件产品火用成本和热经济学成本的组成,并且获得了在全局生产条件下系统性能的评价指标,即比不可逆成本。利用该指标,能够基于同样一个基准,比较同一系统内部或不同系统之间各组件的生产性能。热经济学诊断的“逆向问题”(即诱导故障的辨识问题)至今仍然没有很好的解决办法,成为热经济学故障诊断领域的一大难题。为此,本文提出了基于系统仿真的诱导故障数值逼近方法,并将其与传统的热经济学故障诊断方法相结合,建立了一套逐步分离诱导影响的评价体系,并将该方法应用于300MW燃煤机组的故障分析。针对全局优化和局部优化方法的不足,本文在热经济学结构理论和热经济学孤立化原理的基础上,综合多位研究学者的工作,改进并建立了一套“局部-全局分解优化”LGDO方法。其目的并不是要严格达到热经济学孤立化,而是试图寻找一种系统分解策略,将耦合程度较大的组件划分在一个子系统内,尽量降低子系统之间的耦合程度,然后进行子系统的局部优化,对于无法解耦的组件则采取全局优化,使得局部优化最大限度的逼近热经济学孤立化。通过优化分析发现,与传统的局部优化方法相比,利用LGDO方法所获得的最优解与全局优化的最优解之间的误差更小、同时又具有快速的收敛性能。
李新鹏[10]2008年在《张电300MW机组回热系统热经济学诊断研究》文中研究表明本文得出的主要成果包括:(1)建立了张家口电厂5号机组回热系统火用分析矩阵方程,为该回热系统火用分析提供了新的理论工具;(2)建立了张家口电厂5号机组回热系统火用效率、火用损率、火用损系数等性能指标计算的数学模型,并结合导出的火用损分布通用矩阵方程,得出加热器系统的火用损分布规律;(3)依据热经济学结构理论,建立了张家口电厂5号机组回热系统各部位工质的热经济学定价数学模型,并计算了各股火用流的热经济学成本;(4)运用热经济学结构理论建立了张家口电厂5号机组回热系统故障诊断指标的数学模型,用其诊断加热器故障及发生部位,并对回热系统的节能效益进行了分析。
参考文献：
[1]. 集中供热系统热经济学优化方法的研究[D]. 周洁. 山东科技大学. 2007
[2]. 热经济学的理论研究与应用[D]. 宋乃辉. 华北电力（北京）大学. 2001
[3]. 溴化锂吸收式热泵在660MW超临界机组下的经济性分析[D]. 李芸. 太原理工大学. 2013
[4]. 复杂能源系统及设备的节能技术研究[D]. 程伟良. 华北电力大学. 2011
[5]. 核电二回路热力系统分析[D]. 范文楷. 哈尔滨工程大学. 2012
[6]. 关于凝汽式电厂的热经济性分析[D]. 丁立平. 华北电力大学. 2015
[7]. 空调系统热力学分析与优化[D]. 李显英. 山东建筑大学. 2010
[8]. 基于热经济学的汽轮机低负荷下的参数联合优化[D]. 卜欢欢. 东南大学. 2018
[9]. 复杂能量系统的热经济学分析与优化[D]. 张超. 华中科技大学. 2006
[10]. 张电300MW机组回热系统热经济学诊断研究[D]. 李新鹏. 华北电力大学（河北）. 2008
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