基于多目标的亚临界有机朗肯循环的蒸发和冷凝温度优化

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1、重庆大学硕士学位论文主要符号表主要符号表2A换热面积，mψ不可逆性比ANB年度化净利润，$η效率ANCT年度化总成本，$ΔE火用降，kW2-1APR单位功率面积，m·kWΔTc冷凝器侧节点温差，KC设备资本成本，$ΔTe热回收蒸汽发生器侧节点温差，KCRF资金回收系数ΔTm对数平均温差，K-1-1cpg烟气的比定压热容，J·kg·KΔTmax换热器最大端差，K-1EPC电力生产成本，$·(kW·h)ΔTmin换热器最小端差，K-1EPC火用生产成本，U·S·$·h下角标-1h比焓，kJ·kgamb环境状态I火用损，kWcon,C冷凝器冷凝段-1-1LEC平准化电能成本，$·kW·

2、hC冷凝器-1m质量流率，kg·seva蒸发器Pnet单位废热质量流量输出功率，ex火用-1kJ·kgE膨胀机p压力，Mpaf工质Q换热量，kWg余热流体SI可持续性指数HRSG热回收蒸汽发生器-1SIC比投资成本,$·kWmax最大-1s比熵，kJ·(kg·K)min最小T温度，Knet净值Tc冷凝温度，Kopt最优Te蒸发温度，Kpre预热器-2-1U总换热系数，W·m·KP泵UCB单位成本净利润,$sup,C冷凝器预热段3-1V体积流率，m·sth热力学VER工质在透平内的膨胀比w冷凝水W功率，kW1,2,3,4分别为膨胀机，冷凝器，泵和热回希腊字母收蒸汽发生器的进口状态点

3、α,β加权系数φ可用率VI重庆大学硕士学位论文1绪论1绪论1.1研究背景及意义1.1.1我国能源利用现状能源是世界发展和经济增长的基本驱动力，是人类赖以生存的基础。能源储量、能源生产和能源消费决定着不可再生能源的使用年限，如果不开发新的能源并降低能源生产量和能源消费量，那么现有的能源将逐步消耗殆尽。中国是能源生产和消费大国，能源生产量仅次于美国与俄罗斯，居于世界的第三位，基本能源消费量占世界总消费量的1/10，仅次于美国，居世界的第二位。中国的能源生产与能源消费过度依赖于传统化石能源。2007年，中国能源生产总量为235445万吨标准煤，其中，原煤占总量的76.6%，原油占总量的

4、11.3%，天然气占总量的3.9%，水电、核电和风电占总量的8.2%，而传统化石能源就占据总量的91.8%，如图1.1(a)[1]所示。2007年中国能源消费总量为265583万吨标准煤，其中，煤炭占总量的69.5%，石油占总量的19.7%，天然气占总量的3.5%，水电、核电和风电占总量的[1]7.3%，而传统化石能源的比重就为92.7%，如图1.1(b)所示。中国的能源生产和能源消费对传统化石能源的过度依赖，使得中国在未来能源发展的道路上越来越被动。目前，工业是能源消费的主要部门，其能源消费量占据中国能源消费总量的[2]70%左右。同时，中国的能源利用效率相对较低，总体能源利用

5、率仅为33%左右，比发达国家低了约10个百分点，并且，超过50%的工业耗能是以各种形式的余热[3]被直接废弃。由于中国能源开发与利用中的低效率和高消耗，以及能源消耗中带来的环境污染，一直制约着中国经济与社会的可持续发展。因此，回收并利用工业生产过程中的余热资源，既有助于解决中国的能源问题，又能够有效地减少工业生产过程中的环境污染，有着十分重要的现实意义。(a)能源生产(b)能源消费[1]图1.12007年中国能源生产和消费结构[1]Fig.1.12007energyproductionandconsumptionstructioninChina1重庆大学硕士学位论文1绪论1.1.

6、2余热资源定义及其分类余热资源属于二次能源，是指在生产过程中，有可能回收或者重复利用，但未被有效利用的能量。余热资源不仅取决于能量品位，还取决于生产发展状况和科学技术水平。因而，余热资源的数量随生产和科学技术水平的发展而不断变化[4]的。低温余热的数量巨大，在钢铁、水泥、石油化工、陶瓷、玻璃等行业生产中产生了大量的低温余热，包括热水、低品位烟气等等，这些热量数量大、品位低，基本不能在生产过程中再利用。余热资源分类的方法有多种，包括按温度品位、按来源和按余热载体形态。根据温度品位，工业余热可以分为：高温余热（600℃以上），中温余热（300-600℃）以及低温余热（300℃以下）；

7、按照来源，工业余热也可分为：烟气余热，废气废水余热，冷却介质余热，高温产品与炉渣余热，化学反应热，以及可燃废气和废料余热；按余热载体，余热资源又可分为三种：液体载体余热资源，固体载体余热资源及气体载体余热资源。虽然余热资源来源广、存在形式多、温度范围大，但是从余热利用角度来看，余热资源具有以下共同点：因为在工艺生产中存在间断性、周期性或生产波动，导致余热资源数量的不稳定；余热利用装置受到场地等固有条件的限制。从余热资源总量看，中低温余热资源量巨大，而人类所利用的热能中有大约[5]