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冷却器热量回收在S-CO_(2)燃煤发电系统中的优化方案研究: 2024年; S-CO_(2)循环的冷却过程为变温放热,因此,通过空气回热实现冷却器的热量回收(CHR)是提高S-CO_(2)燃煤发电系统效率的有效方法.炉膛尾部烟道烟气余热吸收是冷却器热量回收应用于S-CO_(2)燃煤发电面临的关键难题.针对这一问题,本文首先围绕具备再热与间冷的再压缩循环(RC+RH+IC)应用了双烟道冷却器热回收方案,使空气预热器内的空气能在更宽的温区吸收烟气热量,显著提高炉膛烟气余热吸收能力,解决了进行冷却器热回收时排烟温度升高的问题.当循环主汽参数为620℃/30 MPa时,相比单烟道冷却器热量回收方案,循环效率由51.95%(RC+RH+IC+CHR)提升至52.36%(RC+RH+IC+DCHR).为进一步优化冷却器热回收与烟气余热吸收的耦合关系,本文提出冷却器减流方案(CFR),并应用循环拆分法对新系统进行分析.结果表明,该方案提高了系统的回热程度,增加了循环中效率等效为1的子循环工质质量流量份额,最终使循环效率由51.95%(RC+RH+IC+CHR)提升至52.50%(RC+RH+IC+DCHR+CFR).; 郭源东孙恩慧徐进良王兆福刘国华

两种烟气热量全温区吸收方式对三压缩sCO_(2)燃煤发电系统性能影响分析: 2022年; 超临界二氧化碳(supercritical CO_(2),sCO_(2))三压缩循环(tri-compression,TC)与再压缩循环(recompression cycle,RC)相比有较大的效率提升,为进一步提升燃煤sCO_(2)发电系统效率,有必要构建TC燃煤发电系统.烟气热量全温区吸收是超临界二氧化碳循环应用于燃煤热源时会面临的关键问题之一,目前主要有两种解决方法,分别为基于能量复叠利用原理构建复合循环(overlap energy utilization,OEU)和尾部烟道添加烟气冷却器(flue gas cooler,FGC).本文以三压缩+再热(tri-compression plus reheating,TC+RH)为基本循环,耦合锅炉水动力模型,基于两种烟气热量全温区吸收方法,构建了OEU和FGC两个燃煤发电系统,针对烟气中低温区余热吸收性能进行对比分析.研究发现,由于FGC系统中温区工质吸热能力不足,并且受限于尾部受热面30°C夹点温差,锅炉排烟温度高达172.6°C,锅炉效率仅为90.64%.对于OEU系统,锅炉排烟温度可降低至126.0°C,对应的锅炉效率为92.85%,满足系统性能的要求.另外,FGC系统烟气中温区和低温区的传热?损均高于OEU系统,说明OEU系统锅炉中低温区的烟气与工质能级更加匹配.; 王兆福徐进良孙恩慧刘国华郭源东; 关键词：锅炉

气泡流纳米流体的太阳能蒸腾特性研究: 2021年; 太阳能驱动水蒸发是光热利用的重要途径,光-热蒸汽转化可通过纳米流体吸收太阳能生成蒸汽。本文提出光散射气泡耦合光吸收纳米颗粒强化光能转换的新思路,在太阳能纳米流体蒸发体系中引入气泡群,这些动态气泡作为光能散射与传递中心,延长了入射光路径并倍增了光通量;同时提供了极大的气液界面完成气泡吸湿,以及破水而出的炸裂扰动加速蒸汽扩散,从而实现高效太阳能蒸发传质,蒸汽生成速率可达0.88 kg·m^(-2)·h^(-1),为纯水蒸发速率的3.1倍。; 姚贯升冯义钧徐进良刘国华; 关键词：泡状流纳米流体

一种太阳能海水淡化系统及使用其的海水淡化方法: 本发明公开了一种太阳能海水淡化系统，主要包括纳米流体蒸发装置，纳米颗粒，换热器，待处理海水，储水罐，调节阀，空气循环泵，纳米粒子过滤网，光热膜渗透装置，光热膜，基膜。在所述纳米流体蒸发装置中，利用动态气泡对太阳光的散射和...; 冯义钧刘国华姚贯升徐进良单悦; 文献传递

一种光热种子汽泡微蒸发器: 本发明公开了属于高热流冷却技术领域的一种光热种子汽泡微蒸发器。利用脉冲激光照射位于微通道中的对尖纳米结构，根据纳米结构的等离激元效应，将光能转化为热能，局部加热附近流体到很高的温度，核化并形成微汽泡，汽泡在来流切应力作用...; 刘国华李泽姚贯升王琳; 文献传递

V形槽微通道阵列铝热管传热特性被引量：1: 2023年; 为强化微通道阵列铝热管的传热性能,将V形槽应用于微通道阵列铝热管,利用R1336mzz(Z)、HFC4310mee和丙酮工质在不同倾角下对热管进行了传热特性研究。结果表明:V形槽微通道阵列铝热管的最佳充液比为23.2%,在45°~90°倾角范围内,热管在相同加热功率下具有较低的蒸发端温度且受倾角的影响很小,而在0~45°倾角下传热性能受角度的影响较大;在θ=90°和0°这两个特殊的角度下,不同的工质使热管呈现出不同的传热特性。当θ=90°时,填充丙酮的阵列铝热管热性能较好,最高等效导热系数可达到35.67 kW/(m·K)。而当θ=0°时,3种工质阵列铝热管的热性能尽管都有所下降,但仍保持较好的传热性能,其中丙酮阵列铝热管加热功率在0~160 W时,其等效传热系数均能达到垂直时的72.5%以上,最高等效导热系数也能达到22.28 kW/(m·K),这归功于V形槽道能够提供较强的毛细驱动力,可缓解热管因重力作用弱化而带来的不利影响。; 宋天粟纪献兵张显明蓝代彦刘国华徐进良; 关键词：毛细力倾角传热

可持续海水淡化及同步盐回收的近场辐射太阳能蒸发器: 本发明公开了属于利用可再生能源的海水处理技术领域的一种可持续海水淡化及同步盐回收的近场辐射太阳能蒸发器。该近场辐射太阳能蒸发器由透光隔热层、全光谱吸收及红外辐射光热转换器、径向传质蒸发盘和支撑泡沫从上到下依次固定在绝热支...; 刘国华王琳冯义钧王翰文; 文献传递

水滴撞击黑硅纳米线阵列的动力学研究: 2022年; 本文通过深反应离子刻蚀制备超疏水黑硅纳米线阵列,以该样品表面进行水滴撞击实验研究。研究发现水滴以不同速度撞击表面时,随着速度的提高,惯性作用使水滴铺展更快并达到更大的铺展因子,整个过程由惯性作用、表面张力、黏性耗散共同控制。不同尺寸水滴撞击表面时,发现最大铺展因子与We数呈依赖关系,尺寸更大的水滴,以更高的速度撞击表面,达到的最大铺展因子也更大;接触时间只与水滴尺寸有关;恢复系数随We数呈指数递减,说明高速撞击会使得水滴损失更多能量。本研究丰富了自由界面气液两相流理论,对传质传热工程应用有重要指导意义。; 陈新宇张增星刘国华; 关键词：超疏水表面纳米线动力学

燃煤超临界CO_(2)发电系统锅炉换热面布置及优化被引量：1: 2021年; 超临界二氧化碳(sCO_(2))循环用于燃煤发电系统时,由于循环流量大,锅炉内将产生超大压降,大幅降低循环效率.本团队前期提出的基于1/8减阻原理的分流流动模式能够解决以上问题,同时使锅炉换热面成为模块化设计.当对锅炉换热面模块进行布置时,存在两个核心难点,一是由于sCO_(2)入炉温度高,换热系数低,炉膛内冷却壁极易超温;二是sCO_(2)循环热效率对压降敏感,需兼顾压降惩罚.基于此,本文以1000 MWe一次再热燃煤sCO_(2)发电系统为研究对象,耦合热力学循环计算及锅炉热力与冷却壁流动传热计算,以降低冷却壁壁温为目标,兼顾循环热效率,对模块化锅炉的换热面进行了布置及优化.本文提出了烟道内对流换热面的"再分流"设计,可大幅降低压降;提出了一种炉膛冷却壁包含四个模块的创新布置方案("4-Part"方案),与冷却壁包含三个模块的布置方案("3-Part"方案)相比,"4-Part"方案使锅炉内主流、再热的低温工质全部进入冷却壁,可显著降低壁温,同时使循环热效率升高;发现随冷却壁再热模块出口温度的改变,"4-Part"方案存在最优设计工况,最优工况下冷却壁危险点壁温比"3-Part"方案降低18.66°C,达到628.64°C,可使现有材料在现有炉型下满足设计要求.本文提出的一次再热燃煤sCO_(2)锅炉换热面布置方案,为后续燃煤锅炉的研究提供了新的思路及参考.; 刘超徐进良刘国华; 关键词：燃煤发电模块化设计

一种太阳能驱动光热-盐差发电耦合增效的界面蒸发系统: 本发明提出了一种太阳能驱动光热‑盐差发电耦合增效的界面蒸发系统包括聚光膜、太阳能光热膜、盐差发电模块以及收集储存装置，太阳能光热膜蒸发海水，从而使盐差发电模块的离子渗透膜两侧溶液产生浓度差，盐差发电模块利用该蒸发过程产生...; 李宗尚刘国华徐进良冯义钧; 文献传递

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刘国华

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