【摘 要】
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液化天然气(LNG)作为一种清洁燃料,正在引起世界各国的关注.由于LNG可以在气化过程中释放大量的冷(火用),所以十分有必要将其转化为功.另外,在分布式发电中微型燃气轮机起到
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液化天然气(LNG)作为一种清洁燃料,正在引起世界各国的关注.由于LNG可以在气化过程中释放大量的冷(火用),所以十分有必要将其转化为功.另外,在分布式发电中微型燃气轮机起到了重要作用.其运转特性有别于常规燃气轮机,该文将对这一问题深入研究.该文主要工作包括:探讨低温循环的基础概念;提出冷(火用)和余热利用一体化的热力循环;提出利用冷(火用)实现CO<,2>准零排放的热力循环;研究微型燃气轮机最优变转速运转特性.利用LNG冷(火用)的热力循环将工作温度区间由高于环境温度拓宽到低于环境温度,属于目前研究尚少的低温动力循环.其有自身的系统评价准则和系统独立自变数.一次能源消耗过程中产生大量中低温余热,它们的热转功效率不高.将LNG冷(火用)和余热利用一体化可以大大提高循环效率,该文基于这一思想提出并分析了三种热力循环:利用亚临界LNG冷(火用)的有机Rankine循环和CO<,2>Rankine循环及利用超临界LNG冷(火用)的氮气Brayton循环.实现CO<,2>准零排放是当前国际能源领域的一个重点,利用低温分离CO<,2>是一个新的方向.该文利用LNG的冷(火用)实现热力系统的CO<,2>准零排放,该方法不消耗额外的有用功,而且回收了原来不用的LNG冷(火用).该文据此提出并详细研究了两个循环:一是以CO<,2>为工作介质的内燃热力循环;一是以H<,2>O为工作介质的蒸汽热力循环.部分负荷时单轴燃气轮机在低转速下运行的效率要高于在设计转速下恒速运行的效率.由于微透平具备变转速运转的结构条件,其在部分负荷下可以变转速运行,因而具有最优变转速特性.该文应用解析的方法,研究了这一特性.其结论代表各种机组的通用典型特性,具有一定的理论和实践意义.
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