基于(火用)分析和(火用)经济分析的过程系统能量综合优化研究
基于(火用)分析法的大型汽轮机组经济性分析与优化的开题报告
基于（火用）分析法的大型汽轮机组经济性分析与
优化的开题报告
一、选题背景与研究意义
大型汽轮机组是发电厂的核心设备之一，其性能的优劣直接影响着
发电厂的经济效益和运行安全。
基于火用（热力学）分析法的经济性分
析与优化方法可以对大型汽轮机组的性能进行科学、系统的评价，提出
合理、可行的优化措施，降低发电成本，提高电站经济效益。
二、主要研究内容
本文将以一台大型汽轮机组为研究对象，开展以下主要研究内容：
1. 对汽轮机组的热力学性能参数进行分析，计算每一个环节的效率、热耗等基本参数；
2. 建立汽轮机组的火用仿真模型，验证其可信度；
3. 采用优化算法分析汽轮机组的经济性，包括成本分析和效益分析；
4. 提出汽轮机组的优化措施，例如改善汽轮机供热水平、提高再热
压力等，从而提高汽轮机组的经济性和运行效率。
三、研究方法
本研究将采用火用分析法、优化算法等方法，通过数据样本的比较、模型建立与仿真模拟等方法，对汽轮机组性能参数进行分析，对发电成
本与效益进行计算，提出合理的优化措施，并对优化效果进行评价。
四、预期结论
本研究将得出以下预期结论：
1. 大型汽轮机组的热力学性能参数与经济性存在一定的联系，可以
通过优化措施提高汽轮机组的经济性和运行效率；
2. 采用火用分析法和优化算法可以对大型汽轮机组进行科学、系统的性能评价和优化分析；
3. 提出的优化措施可以降低发电成本，提高电站经济效益。
五、研究意义
本研究可以为大型汽轮机组的经济性分析与优化提供参考，并促进电力工业的可持续发展。
同时，通过优化措施对汽轮机组能耗与效率进行改善，可以减少能源消耗、降低能耗排放，进一步保护环境。
综合能源系统的建模与优化研究
综合能源系统的建模与优化研究一、引言综合能源系统是将多种能源和能源转化技术有机结合，实现能源的高效利用和综合利用的系统。
在能源资源稀缺、环境污染问题严重的背景下，综合能源系统的建模与优化研究对于能源的可持续发展至关重要。
本文将介绍综合能源系统建模与优化的相关内容。
二、综合能源系统建模1. 基于能源需求分析的模型综合能源系统的建模首先需要进行能源需求分析，分析各种能源在不同领域的需求情况，包括电力、暖通和燃料需求等。
通过分析能源需求的变化趋势和季节性差异，建立能源需求模型，为系统优化提供依据。
2. 基于能源供给分析的模型综合能源系统的建模还需要进行能源供给分析，包括能源的产量、供应方式和能源供应的可靠性等。
通过对不同能源的供给情况进行分析，建立能源供给模型，为系统优化提供基础。
3. 基于能源转化分析的模型综合能源系统的建模还需要考虑能源的转化过程。
不同能源之间可以通过燃烧、气化、电化学和热力学等方式相互转化。
通过对能源转化过程的分析，可以建立能源转化模型，为系统优化提供理论支持。
三、综合能源系统优化1. 能源优化综合能源系统的优化需要考虑能源的供需平衡和能源的高效利用。
通过优化能源的供应方式和能源的转化效率，实现能源的节约和减排。
优化能源的供需平衡可以通过能源调度模型和能源市场模型实现。
2. 综合能源系统优化综合能源系统的优化还需要综合考虑不同能源之间的协调和优先级问题。
通过建立能源系统优化模型，解决能源系统中的矛盾和冲突，提高能源系统的整体效益。
3. 多目标优化综合能源系统的优化通常涉及多个目标，如经济性、可靠性和环境效益等。
通过建立多目标优化模型，平衡不同目标之间的关系，寻找最优解，实现综合能源系统的可持续发展。
四、案例研究以某综合能源系统为例，通过建立相应的能源需求模型、能源供给模型和能源转化模型，对该系统进行建模。
然后，通过建立能源优化模型和综合能源系统优化模型，对该系统进行优化。
最后，通过多目标优化模型找到最优解，并评估综合能源系统的性能。
运用_火用_分析法分析和优化钢铁企业中的供热系统
·52· 钢 铁 技 术 2009年第5期·热力工程·运用(火用)分析法分析和优化钢铁企业中的供热系统丹 宇(中冶赛迪公司动力设计部, 重庆 400013)【摘 要】运用(火用)分析方法针对目前钢铁厂中常见的供热模式(汽机抽汽供热和锅炉产汽直接减温减压供热)对其进行了热经济性分析和比较，以探求一种高效节能的供热供汽方式。
【关键词】火用分析 供热系统 热经济性1 引言火用，是热力系统中的一个重要概念，它表示在能量转换过程中，可用和有用能的部分，代表着能源的“质”，其效率和损失大小反映了能源利用过程中用能品质的优劣，是评价热经济性能的重要指标。
根据火用的定义[1]，在热力过程中某一状态下的比火用可以表示为：s T h e amb ×−=其中：e-该状态下系统的比火用(kj/kg)；h-该状态下系统的比焓(kj/kg)；T amb -环境温度(℃)；s-该状态下系统的比熵[kj/(kg.℃)]。
目前国内绝大多数钢铁厂内配设有热电联产的自备电厂，电厂的一项主要功能就是向钢铁工艺提供供热汽源，北方地区还兼有冬季供暖的任务。
一般说来，自备电厂设有两路供热方式，一路为汽机抽汽的供热方式；一路为直接将锅炉产汽经减温减压后送入热网的供热方式。
这两种供热模式在用能的数量和供热热效率方面基本相当，但在能源品质的利用和热经济性能方面有所不同。
2 供热系统热经济性分析和比较 2.1供热现状以我国北方某钢铁厂供热系统为例，系统流程图如图1所示，在夏季时，锅炉产生的中温中压（3.82 MPa、450℃）蒸汽进入蒸汽轮机发电，汽机为单抽凝汽式，抽汽参数为1.27 MPa，320℃，抽汽经调压减温后进入全厂蒸汽管网供热，管网参数为1.0 MPa、184℃。
进入冬季后，增加了采暖任务，增大了汽轮机的抽汽调节流量，采暖用汽取自全厂管网，受采暖换热设备耐压及投资影响，送入采暖换热站的蒸汽需进站前减压至0.5 MPa。
能源系统优化与经济分析研究
能源系统优化与经济分析研究随着工业化进程的发展，能源的重要性逐渐显现。
能源是人类社会发展的基石，离开能源，人类社会的发展将会陷入停滞。
但是，能源的开采、转换和利用也让环境承受了巨大的压力。
因此，如何优化能源系统，提高能源利用效率，达到可持续发展，成为当前亟需解决的问题。
一、能源系统优化研究能源系统优化研究的核心是提高能源利用效率。
能源利用效率是指在消耗一定量的能源的情况下，获得能够满足人类需求的能源的量。
提高能源利用效率可以更好地满足不同领域对能源的需求，达到可持续发展的目标。
（一）能源消耗指标筛选确定合理的能源消耗指标是能源系统优化的首要任务。
能源消耗指标应该考虑各种能源的特性，以及能源在不同领域中的利用情况。
比如，对于电力行业来说，单位能源消耗量、综合煤耗等指标具有很重要的意义；而对于交通行业来说，每百公里油耗则是衡量其能源利用效率的主要指标。
（二）能源系统建模建立合理的能源系统模型对于优化能源利用效率具有重要的意义。
能源系统建模可以将复杂的能源系统转换为简单的数学模型，使用模拟计算等方法进行优化。
同时，能源系统模型可以根据不同领域的需求和能源供应情况进行调整，提高其适应性。
（三）优化能源利用方式通过优化能源利用方式，可最大程度地提高能源利用效率。
其中，新能源的应用是优化能源利用方式的重要方向。
如太阳能、风能等新能源的开发利用，不仅可以减少对传统的煤、油等能源的依赖，同时也可以达到减排减污的目的。
二、经济分析研究能源是经济发展的基础。
然而，能源在不同领域中的利用所需的成本却迥然不同，因此经济分析研究对于优化能源利用效率、促进经济发展具有重要的作用。
（一）能源成本分析能源成本分析是分析不同能源利用方式的成本和效益的一种方法。
通过对不同能源利用方式的成本进行分析，可以确定最优的能源利用方式。
同时，能源成本分析也可以为制定合理的能源价格政策提供参考。
（二）能源效益分析能源效益分析是评估能源利用效果的一种方法。
火电站能量系统绿色热经济及优化分析
第２ ７卷
第 ３期
吉首大学学报（ 自然科 学 版 ）
Ｊｕ ａ ｏ ｓｏ ｎ ｅｓｙ（ ａ ｒｌ ｃｅｃ ｄｔｎ ｏｒ ｌ ｆ ｉ ｕＵ ｉ ｒｔ Ｎ ｔ ａ Ｓｉ ｅＥ ｉｏ ） ｎ Ｊｈ ｖ ｉ ｕ ｎ ｉ
Ｖ １ ２ Ｎｏ ３ ０ ．７ ．
济决策诸 因素的约束 ， 际实施 的方案 必须是热力学 的理想情 况与经济学的现实情况相结合 的产物 、 实 笔者提 出了一 种新 的 综合分析 及优 化方 法—— 绿色热经济及优化分析 ， 析和优化结 论对我 国火 电站的 生态与经 济综合研 究将 具有现 实意义 分
和参 考 价 值 ．
１ 电站 能 量 系统 绿 色 热 经 济 及 优 化 分 析
考方 向， 不能给出具体结果 ． 而
对于电站能量热力系统 ， 主要 由锅炉热力系 、 汽轮机热 力系 和辅助热 力系 ３大部 分组成 ． 其热 力系统结 构模 型简 图如
图１ 示． 所
在热经济分析 中需要对物流和能流价格化 ， 因此要建立系统的热经济生产模型来表示热力 过程单元 之间 的生 产关系 ．
１１火 电 站 能 量 系 统 Ｙ ｎ 效 率 分析 ． ｏｇ
能量不仅具有数量 的大小 ， 而且还具有质量 的差别 ， 以单从 能量 的数量 角度考 虑能 量 的合 理利 用积 节约就 显得 不 所 足． 对于火 电站 ， 按照热平衡法计算 的全厂 Ｙ ｎ 效率基本 上是一致 的 ， 对于 电厂设备 或局部 的能耗 进行分 析 ， 示 系统 ｏｇ 但 揭
及设备在热 力学意义上的完善性及薄弱环节时 ， ｏｇ Ｙ ｎ 分析法显 得更为合理 ． 因此 ， 综合数 量和质 量两个 特性 的能量 系统 分析法—— Ｙ ｎ 分析法就显得 更科学合理 ． ｏｇ 虽然 Ｙ ｎ 不存在着能级差别 ， ｏｇ 它在能源利用系统的各处都是 相等的 ， Ｙ ｎ 但 ｏｇ的价格却不 是处处相等 的 ， 恰恰 相反 ， 其 价格 随体 系在 不同部 位上获得的 Ｙ ｎ 所 花的代价不同而不同 ． ｏｇ 比如 ， 在热 电厂生产过程中 ， 各部位 的 Ｙ ｎ 流具有不 同的成 ｏｇ 本， 越靠 近产品的 Ｙ ｎ ｏｇ流需要 克服的 Ｙ ｎ 损失与设备投资就越 多， ｏｇ 因而成本也越高 ． 因而， 在实际 中， 一个热力学 系统 方案 是否最优 ， 不能依赖于 Ｙ ｎ 效率 的大 小 ， ｏｇ 而要依赖 于经 济数据 ． 也就是 说 ， 系统方案 比较 中 ， ｏｇ分析法 只能给 出一 个参 在 Ｙｎ
基于(火用)分析的集中空调系统能耗研究的开题报告
基于（火用）分析的集中空调系统能耗研究的开题报告一、选题背景随着现代建筑技术的发展，集中空调系统在商业和住宅建筑中得到广泛应用。
如今，建筑的能源消耗已成为世界面临的重要问题之一。
集中空调系统能耗占建筑总能耗的比例较高，因此对其进行能耗研究具有重要的现实意义。
火用分析是集中空调系统能耗分析的一种有效方法。
火用分析是一种综合性的分析方法，可以从流体力学、传热学和热力学等多个方面对集中空调系统进行分析，从而深入了解其能耗特征和影响因素。
二、选题目的和意义本研究旨在通过火用分析方法研究集中空调系统的能耗特征和影响因素，为提高其能效性能，降低建筑能耗提供依据。
具体目的如下：1.通过火用分析方法，探究集中空调系统在不同工况下能耗特征，了解各组成部分的能耗占比。
2.基于火用分析方法，研究集中空调系统在不同室内外环境下的能耗特征，分析室内外环境参数对其能耗的影响。
3.针对集中空调系统中的各组成部分，总结其存在的能耗问题，提出优化建议。
本研究对于理解集中空调系统的能耗特征和影响因素具有重要意义，可以为实现节能减排提供可靠的技术支持，为行业和政策制定者提供有价值的参考。
同时，本研究也有一定的学术价值，可以为未来的相关研究提供有效的参考。
三、研究内容和方法1.研究内容：（1）集中空调系统的构成和工作原理（2）火用分析在集中空调系统能耗分析中的应用原理（3）采用火用分析方法，研究集中空调系统在不同工况下的能耗特征（4）基于火用分析方法，探究集中空调系统在不同室内外环境下的能耗特征（5）对集中空调系统中各组成部分的能耗问题进行总结，并提出优化建议。
2.研究方法：（1）文献资料法：收集关于集中空调系统能耗研究和火用分析方法的文献资料，了解相关理论知识和研究现状。
（2）理论分析法：通过对集中空调系统的构成和工作原理进行分析，建立数学模型，分析其能耗特征和影响因素。
（3）实验方法：控制室内外环境参数，对集中空调系统进行实验测试，取得实验数据，并分析其能耗特征和影响因素。
热经济学分析及其应用
热经济学分析及其应用提要本文在对多联产系统全流程模拟的热效率分析的基础上对该多联产进行(火用)分析，并将(火用)分析与经济分析相结合，采用mathematica工具建立多联产系统的热经济优化模型，通过模型优化求解，寻找系统(火用)效率和经济效益的最佳关系，使产品的能耗最小，经济效益最大，从而为以煤气化为核心的多联产系统节能降耗奠定基础。
关键词：热经学分析；以煤气化为核心；多联产系统；应用一、引言立足于我国以煤为主的能源结构，在发电行业里发展了多种清洁煤技术，其中以煤气化为核心的多联产系统是解决我国未来可持续发展的方向之一。
多联产系统是一个非常复杂的系统，主要的产品输出有两种形式：化学品和电力资源。
化学品的化学能与输出电力的电能，品位不同，单位(火用)价格不同。
如果将两者等同起来可能只会得到尽量提高系统热力学效率的片面结论，为此需要将(火用)与经济结合进行分析——(火用)经济学分析。
(火用)经济学分析的依据是热力学与经济学结合的原理，在合适的热力学量度（热效率、(火用)效率）与资金支付方面寻找一种最佳关系，使产品的能耗最低，单位成本最小，经济效益最佳。
二、热经济学分析在多联产系统中的应用本文输入输出的(火用)分析表明：气化炉单元的(火用)效率为85.27%；净化、变换与甲醇合成单元的(火用)效率为85.08%；发电单元的(火用)效率为42.41%。
其中，入口单元煤的化学(火用)为27，557.7kJ·kg-1coal。
在甲醇合成单元中，提高未反应气的循环率可以提高系统的(火用)效率。
然而，在合成甲醇单元中，未反应气的循环率的提高势必增加甲醇合成单元及其后续单元中各设备的负荷，导致设备装置增大，投资成本和运营成本增加。
从热力学角度分析多联产系统，只能得到系统能量利用的合理性，但系统(火用)效率高并不代表经济上的最佳。
因此，需要热力学分析与经济学分析结合起来的(火用)经济学分析法，分析甲醇合成单元中分流器分流值f对系统经济性和(火用)效率的影响，寻求最优值。
能量系统(火用)经济分析评价方法的探讨
能量系统(火用)经济分析评价方法的探讨孙家宁;陈清林;尹清华;华贲【期刊名称】《煤气与热力》【年(卷),期】2003(023)009【摘要】基于(火用)平衡及(火用)费用平衡方程,探讨了系统的(火用)损计价和其费用评价,提出了反映成本主要来源的新的(火用)经济因子,结合相关(火用)经济学评价指标可以对能量系统进行详细的分析评价,可以有效评价系统的用能状况,指出系统用能改进的方向.进一步提出了基于能级分析的能量系统(火用)经济评价指标,可以评价系统能级匹配的经济性能.并以燃气轮机热电联产系统的(火用)经济分析改进为实例,验证了所提出评价方法的有效性.【总页数】6页(P523-528)【作者】孙家宁;陈清林;尹清华;华贲【作者单位】华南理工大学传热强化与过程节能教育部重点实验室,广东,广州,510640;华南理工大学传热强化与过程节能教育部重点实验室,广东,广州,510640;华南理工大学传热强化与过程节能教育部重点实验室,广东,广州,510640;华南理工大学传热强化与过程节能教育部重点实验室,广东,广州,510640【正文语种】中文【中图分类】TK123;TU995【相关文献】1.基于(火用)经济分析法的地面集输系统用能经济评价 [J], 颜筱函;梁永图;张黛2.地热水双级吸收式制冷系统的火用经济分析 [J], 王永真;罗向龙;陈颖;胡嘉灏;龚宇烈3.热泵供热系统设计改造及(火用)分析与经济分析 [J], 胡嘉灏;罗向龙;陈颖;莫松平;华贲4.能量利用系统的能量流结构--能量、(火用)、(火无)新概念 [J], 朱元海;陈慧娟;罗洪君5.能量系统分析优化中排弃火用计价探讨 [J], 陈清林;华贲;王松平;尹清华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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二零零六年五月于郑州大学
基于(火用)分析和(火用)经济分析的过程系统能量综合优化研究
作者:谢伟
学位授予单位:郑州大学
本文链接:/Thesis_Y947127.aspx
郑州大学
硕士学位论文
基于(火用)分析和(火用)经济分析的过程系统能量综合优
化研究
姓名:谢伟
申请学位级ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ:硕士
专业:化工过程机械
指导教师:刘敏珊
20060425
致谢
在论文的完成过程中,同时得到院长魏新利教授、王定标教授和吴金星博士、古新博士、孔松涛博士、刘彤博士、李静博士、孙爱芳博士,师兄李军杰、安万辉、王永庆、赵晓东、徐广辉的指导与帮助,以及得到了李燕、刘乾、苏立建,师妹王志彬、朱青、张丽娜。师弟王哲的帮助,在此向他们表示衷心的感谢!
同时向默默地支持我完成学业的家人及众多朋友表示深深的敬意和衷心的感谢!
本论文是在导师董其伍教授和刘敏珊教授的悉心指导和亲切关怀下完成的,两位导师渊博的学术知识,勇于开拓,锐意进取的精神,以及严谨、求实、细致的科研作风令我钦佩感动,受益匪浅,并将深刻影响我以后的学习、工作和生活。三年来,他们给予了我家庭般的温暖与帮助,在此向两位恩师表示崇高的敬意和衷心的感谢!
在整个课题的研究过程中得到靳遵龙博士的热情指导和大力帮助,在此向他表示诚挚的感谢!