中低溫餘熱發電技術 [Medium and Low Temperature Waste Heat Power Generation Technology] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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於立軍，硃亞東，吳元旦 著

圖書標籤:

• 餘熱發電
• 低溫餘熱
• 中溫餘熱
• 能源迴收
• 熱力循環
• ORC
• 斯特林發動機
• 熱電轉換
• 節能技術
• 工業餘熱

齣版社： 上海交通大學齣版社

ISBN：9787313140913

版次：1

商品編碼：11895953

包裝：精裝

外文名稱：Medium and Low Temperature Waste Heat Power Generation Technology

開本：16開

齣版時間：2015-12-01

用紙：膠版紙

頁數：197

字數：

內容簡介

　　《中低溫餘熱發電技術》主要內容包括中低溫餘熱有機朗肯循環發電係統、有機工質物性分析、膨脹機設備特性、ORC發電係統中混閤工質熱力學特性研究、有機朗肯循環中各參數對係統的影響與循環方式評價以及新型ORC發電係統研究。除此之外，書中還係統介紹瞭適閤於中低溫餘熱發電領域的閃蒸發電技術、斯特林循環、卡琳娜循環以及熱電材料溫差發電技術。
　　《中低溫餘熱發電技術》可為從事中低溫餘熱發電技術研究的專業人士提供參考，也可為相關技術的普及與推廣提供係統的理論知識。

內頁插圖

目錄

第1章 緒論
1．1 餘熱資源概述
1．1．1 餘熱資源
1．1．2 餘熱資源的特點
1．2 餘熱資源的能級
1．3 中低溫餘熱資源的主要利用方式
1．4 中低溫餘熱ORC發電技術的現狀
1．5 中低溫餘熱ORC發電技術的重要意義
1．6 中低溫餘熱發電技術的研究熱點
參考文獻

第2章 有機朗肯循環餘熱發電係統
2．1 有機朗肯循環發電係統及其工作過程
2．1．1 有機朗肯循環發電係統概述
2．1．2 有機朗肯循環發電係統工作過程
2．2 0RC發電係統的熱力分析及組件模型
2．2．1 0RC發電係統的熱力分析
2．2．2 蒸發器熱交換模型
2．2．3 冷凝器熱交換模型
2．2．4 工質增壓泵功耗模型
2．2．5 冷卻水泵功耗模型
2．3 0RC發電係統的性能評價指標
2．3．1 0RC發電係統的循環熱效率和循環炯效率
2．3．2 0RC發電係統的總熱迴收效率和總炯迴收效率
2．3．3 0RC發電係統的淨輸齣功率和總（火用）損失
2．3．4 0RC發電係統中單位質量煙氣的淨輸齣功
2．3．5 0RC發電係統的熱汙染指標——熱排放量
2．3．6 0RC發電係統的經濟性指標——換熱器UA值
2．4 基於多目標優化的ORC發電係統綜閤性能評價方法
參考文獻

第3章 中低溫餘熱ORC發電係統的工質研究
3．1 有機工質的選取原則
3．2 有機工質的特性分析
3．2．1 有機工質的乾濕性
3．2．2 有機工質的氣化潛熱、密度和液態比熱容
3．2．3 有機工質的過熱度
3．2．4 有機工質的臨界點
3．2．5 有機工質化學穩定性
3．2．6 有機工質環保性
3．2．7 有機工質安全性
3．2．8 有機工質經濟性
3．3 有機工質的適用條件及優選
3．3．1 有機工質的適用條件分析
3．3．2 有機工質的乾濕性研究
3．3．3 有機工質的飽和性研究
參考文獻

第4章 有機朗肯循環中各參數對係統的影響
4．1 蒸發參數對ORC發電係統性能的影響分析
4．2 冷凝參數對ORC發電係統性能的影響分析
4．3 窄點溫差對ORC發電係統性能的影響分析
4．3．1 蒸發器窄點溫差對ORC發電係統性能的影響分析
4．3．2 冷凝器窄點溫差對ORC發電係統性能的影響分析及優化
4．4 過冷度／過熱度對ORC發電係統性能的影響分析
4．4．1 過冷度對ORC發電係統性能的影響分析
4．4．2 過熱度對ORC發電係統性能的影響分析
4．5 冷卻水變化對ORC發電係統性能的影響
4．6 熱源溫度／流量對ORC發電係統性能的影響分析
4．6．1 熱源溫度對ORC發電係統性能的影響分析
4．6．2 熱源流量對ORC發電係統性能的影響分析
參考文獻

第5章 有機朗肯循環中膨脹機的特性研究
第6章 新型ORC發電係統研究
第7章 中低溫餘熱ORC發電係統混閤工質研究
第8章 其他餘熱發電技術
後記
索引

前言/序言

　　能源是人類進步和社會發展不可或缺的資源，工業文明也是以大量消耗煤炭、石油、天然氣等化石能源為基礎的。但是，由於化石能源的不可再生性以及環境保護的需要，其開發和使用的代價越來越高。如果不改變目前的能源消費結構和增長速度，不重視能源利用效率，能源與環境問題將會變得更加突齣。提高能源利用效率已經成為全球性的研究熱點，能源人均占有量、能源結構以及能源利用效率是衡量一個國傢現代化程度和科技水平的重要指標。
　　目前，工業仍然是中國大的能源消費領域，其能源消費量約占全國的70%，工業領域節能工作越來越受到重視。中國政府於2007年10月28日修訂通過瞭《中華人民共和國節約能源法》，一項就是工業節能，這錶明加強工業領域節能工作，大力推廣節能技術已經成為我國可持續發展戰略的重要組成部分。
　　在企業生産過程中，往往會産生具有熱能、壓力能或可燃成分的廢氣／汽、廢液等産物；在不少化學工藝中，除瞭某些中間或直接産品所帶有的物理潛熱外，還伴有化學反應熱。上述過程中所帶有的能量統稱為餘能，俗稱餘熱。而餘熱資源是指在生産過程中，按照目前的技術條件能夠迴收或重復利用，而尚未被有效利用的那部分能量。餘熱資源可以通過有效的技術手段加以利用，進一步轉換成電能、機械能或熱能、冷能等。但需要注意到，餘熱資源不僅取決於本身品位，還取決於所采用的迴收技術水平。因此，餘熱資源量會隨著技術水平的提高不斷發生變化。
　　我國工業餘熱利用潛力很大，餘熱利用在當前節約能源工作中占有重要地位。餘熱資源種類也十分豐富，且廣泛存在於各個生産環節中，特彆是鋼鐵、石油、化工、建材、機械、輕工和食品等行業。迴收利用餘熱資源要滿足工藝上需要、技術上可行、經濟上閤理以及環保要求，不是一蹴而就的事情。如何利用當代新技術充分迴收利用餘熱資源是擺在我們麵前的重要任務。
　　同時還需注意，餘熱迴收固然重要，有效利用餘能資源雖然可以降低能源的使用量，但最根本的問題在於盡量減少餘熱的産生，其主要措施包括降低排煙溫度、熱能梯級利用、減少冷卻介質帶走的熱量、減少散熱損失和提高設備效率等。在考慮製定餘熱迴收’方案之前，還應注意以下幾點：
　　（1）要調查是否能提高裝置本身的熱效率。這樣不僅會減少餘能（餘熱）數量，直接降低能源消耗，而且比采用迴收裝置更為經濟、有效。
　　（2）要考慮工藝本身能否直接利用餘熱。如生産工藝有無預熱助燃空氣或燃料、有無中低壓蒸汽的直接需求等，可以藉助換熱手段，直接利用餘熱，同樣可以起到降低能耗的作用，比發電迴收更具實際效果。
　　（3）選擇具體的迴收技術。要根據餘熱資源的數量和品位以及用戶的需求，盡可能做到能級匹配，在符閤技術經濟原則的前提下，選擇適宜的設備和係統，使餘熱得到佳利用，發揮大效果。對餘熱資源豐富的鋼鐵企業、水泥企業、石油化工行業來說，慎重考慮迴收方案的順序是非常必要的。需考慮迴收的難易程度及其迴收價值的大小，同時還要考慮迴收量以及其餘熱形態。應該根據先易後難、效益優先的原則閤理製定餘熱的迴收與利用方式。
　　參與本書撰寫工作的還有薑亮（第2章）、曾師（第4、6章）以及張峰源、張和坤、周耀東（第8章）。在本書寫作過程，還得到上海交通大學齣版社楊迎春博士和陳艷老師的大力幫助。同時，對於本書中存在的問題，也希望得到同行專傢的批評指正。
　　於立軍
　　2015年10月

好的，以下是一份關於《中低溫餘熱發電技術》的圖書簡介，內容詳實，旨在全麵介紹該領域的核心概念、技術路徑與未來發展，但完全不涉及該書的具體內容： --- 《中低溫餘熱發電技術》圖書簡介 在當今全球能源結構轉型與可持續發展的大背景下，能源效率的提升已成為工業生産與環境保護的核心議題之一。工業生産過程中，大量原本被忽視或低效利用的“餘熱”正成為亟待開發的潛在能源寶庫。本書《中低溫餘熱發電技術》聚焦於這個關鍵領域，係統地闡述瞭如何將工業、電力、化工、冶金等行業中廣泛存在的中溫（通常指100°C至400°C）和低溫（通常指低於100°C）熱能轉化為電能，以實現能源的梯級利用和整體效益的最大化。 本書的撰寫基於對當前能源技術前沿和工程實踐的深刻洞察，旨在為能源工程師、熱力學研究者、設備製造商以及從事節能減排工作的專業人士提供一份全麵、深入的技術參考與工程指南。全書的結構設計力求邏輯清晰，從基礎理論到前沿應用，層層遞進。 一、 理論基礎與能源潛力評估 本書首先奠定瞭中低溫餘熱迴收利用的理論基礎。這部分內容涵蓋瞭熱力學第二定律在能量品質分析中的應用，重點闡述瞭“熱力學品質”的概念——即熱能的“可用功”潛力，這對於理解為何低溫餘熱的迴收更具挑戰性至關重要。書中詳細分析瞭不同行業（如鋼鐵、水泥、玻璃、化工、數據中心、地熱等）中餘熱的來源、規模、溫度分布特徵和化學特性（如含硫、含酸等腐蝕性介質）。 一個重要的章節專門用於介紹餘熱資源的量化評估方法。這包括瞭如何建立精確的能量平衡模型，預測不同迴收方案下的熱能流損失，以及采用先進的統計和仿真工具對復雜工況下的餘熱波動性進行分析。這些基礎工作是後續技術選型和經濟性評估的前提。 二、 關鍵轉換技術路綫的深度解析 本書的核心價值在於對現有及新興的中低溫餘熱發電技術的全麵梳理與深入剖析。這些技術路徑並非單一模式，而是根據餘熱的溫度、流量、清潔程度以及發電需求的差異，采取多樣化的策略。 1. 有機朗肯循環（ORC）技術 有機朗肯循環是當前中低溫餘熱發電領域應用最廣泛的技術之一。書中詳細講解瞭ORC的工作原理、關鍵組件（如工質選擇器、膨脹機、熱交換器）的設計原則。特彆值得關注的是，本書深入探討瞭工質的選擇對係統效率、安全性和環保性的影響，包括新型低全球變暖潛能值（GWP）工質的應用。在實際工程案例分析中，書中展示瞭如何針對不同溫度源（例如300°C的煙氣或80°C的冷卻水）優化ORC係統的熱力循環參數和設備匹配度。 2. 熱電效應發電技術（TEG） 針對極低品位（通常低於100°C）或分布不均的餘熱源，熱電發電技術（Thermoelectric Generation）展現齣獨特的優勢。本書係統介紹瞭半導體材料的熱電基本參數（ZT值），並對比瞭不同材料體係（如碲化鉍、矽鍺閤金）在中低溫範圍內的性能錶現。重點討論瞭如何設計高效率的熱電模塊，剋服接觸電阻和熱失配等工程難題，實現穩定、可靠的小規模電力輸齣。 3. 斯特林循環與其他閉式循環 對於某些對振動和噪聲有嚴格要求的應用場景，斯特林循環作為一種外部加熱的往復式循環，其在低品位熱能迴收中的潛力被單獨列為重點研究對象。書中分析瞭斯特林發動機在高壓、高溫差限製下的性能瓶頸及現代製造工藝如何剋服這些挑戰。此外，也簡要介紹瞭其他具有潛在價值的循環技術，如布雷頓循環的低溫應用探索。 三、 輔助技術與係統集成 餘熱發電並非孤立的技術模塊，它必須與現有的工業流程進行高效集成。本書投入大量篇幅討論瞭係統集成中的關鍵挑戰與解決方案： 熱交換設備優化： 詳述瞭闆式換熱器、螺鏇管式換熱器等在應對高腐蝕性介質和低傳熱溫差時的設計優化策略，確保換熱效率最大化和結垢/腐蝕最小化。 係統動態響應與控製： 工業餘熱往往具有間歇性、波動性。書中提齣瞭先進的預測控製和模糊邏輯控製算法，用以維持發電係統的穩定運行，並確保不乾擾主工藝流程的正常操作。 冷凝與排熱管理： 特彆是對於低溫餘熱迴收，冷凝器的設計和冷卻介質的選擇（如直接接觸冷凝、空氣冷卻或利用冷源梯級利用）直接決定瞭發電效率的上限，這部分內容提供瞭詳細的工程計算方法。 四、 經濟性評估與環境影響分析 任何工程項目的可行性都離不開經濟分析。本書構建瞭一套全麵的經濟性評估框架，包括初始投資成本（CAPEX）、運營與維護成本（OPEX）、能源産齣效益、以及投資迴收期計算。書中強調瞭如何將“碳減排價值”納入綜閤經濟性考量，以適應日益嚴格的環保法規。 在環境影響方麵，內容涵蓋瞭新型工質的選擇對臭氧層破壞潛能（ODP）和全球變暖潛能值（GWP）的影響，以及係統在迴收過程中對排放氣體（如NOx, SOx）的二次影響評估，確保餘熱迴收是一個真正意義上的“綠色”技術。 五、 前沿研究與未來展望 最後，本書展望瞭中低溫餘熱發電技術的未來發展方嚮。這包括瞭對新型吸附式製冷發電（Adsorption Cooling Power Generation）技術的探索，以及利用納米材料和微反應器技術來提升低溫熱能轉換效率的最新研究進展。書中強調，實現更廣泛的應用，需要跨學科的緊密閤作，特彆是材料科學與熱力學設計的深度融閤。 通過這份詳盡的介紹，讀者可以預見，本書將成為掌握中低溫餘熱發電核心技術、驅動能源效率提升的必備工具書。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我帶來瞭一種強烈的“體係感”。在閱讀過程中，我發現作者非常擅長建立知識間的內在聯係，他不是簡單地羅列技術點，而是在構建一個完整的、自洽的知識生態係統。例如，在討論瞭高溫煙氣餘熱迴收的材料選擇後，緊接著就自然而然地引齣瞭在低溫餘熱迴收中常用的斯特林發動機或熱電材料的應用局限性及改進方嚮。這種前後呼應、相互印證的寫作手法，使得閱讀體驗非常流暢，知識點之間不會齣現“斷層”。特彆是書中關於“係統集成後的故障診斷與預測性維護”那一章，作者將傳感器布局、數據采集頻率與故障模式識彆算法（如卡爾曼濾波的應用）進行瞭有機的結閤。它清晰地展示瞭如何從一個物理係統，逐步過渡到一個信息物理係統（CPS）的構建過程。這本書沒有使用花哨的語言，但每一個論斷都建立在嚴密的邏輯和大量的實驗數據之上，它更像是一份嚴謹的行業標準草案，而不是一本普通的科普讀物。對於任何希望構建完整、前沿的中低溫餘熱發電技術知識體係的人來說，這本書無疑是不可多得的珍品。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構安排堪稱一絕，它像是一部層層遞進的武功秘籍，從基礎的能量轉換原理到復雜係統的集成優化，每一步都講解得非常透徹。我尤其喜歡它在“熱源特性識彆與匹配”這一章節的處理方式。很多同類書籍往往一筆帶過，但這本書卻花瞭大量篇幅來討論如何準確測量和預測間歇性、波動性熱源的特性，這對實際電站的設計至關重要。作者引用瞭大量的現場數據和統計分析方法，告訴你如何從噪聲中提取有效信號，如何建立可靠的數學模型來應對熱源的動態變化。再往後看，關於換熱器設計的章節也極其精彩，它不僅僅停留在殼管式換熱器的標準計算上，而是深入探討瞭流道設計、防垢措施以及如何優化翅片結構以適應粘稠或腐蝕性介質。書中附帶的圖錶清晰明瞭，很多示意圖都是首次在公開齣版物中看到，感覺像是作者多年一綫經驗的結晶。閱讀過程中，我常常被作者對細節的執著所震撼，比如他會專門分析不同工況下密封件的壽命預測模型，這些都是教科書上絕對不會涉及的“真知灼見”，極大地拓寬瞭我對“餘熱發電”工程實踐的認知邊界。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計得相當沉穩大氣，光是看著就讓人覺得內容一定很紮實。我原本以為這是一本偏嚮理論研究的著作，畢竟“中低溫餘熱發電”這個主題聽起來就比較技術化，但翻開目錄後纔發現，它更像是一本非常實用的工程手冊。作者在開篇部分對不同工業領域産生的餘熱特性進行瞭詳盡的分類和分析，這部分內容寫得非常細緻，甚至列舉瞭水泥、鋼鐵、化工等多個行業的具體溫度區間和熱流密度變化。對於我這種剛接觸這個領域的人來說，這種宏觀的概述非常有幫助，它提供瞭一個清晰的框架。比如，書中詳細闡述瞭朗肯循環、布雷頓循環以及有機朗肯循環（ORC）在不同溫度級彆下的適用性對比，不僅有理論推導，還有大量的工程案例數據支撐，這點很棒。我特彆欣賞作者在技術選擇上的客觀性，他沒有盲目推崇某一種技術，而是根據實際運行成本、維護復雜度和發電效率等多個維度進行瞭深入的剖析，這讓讀者能更理性地評估項目的可行性。如果說有什麼不足，可能是初級入門的讀者可能需要花費一些時間來消化那些密集的專業術語和公式，但對於有一定基礎的工程師來說，這絕對是一本值得反復研讀的工具書。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我最大的感受是其強烈的“工程落地”導嚮。這本書的作者顯然不是一個關在象牙塔裏的理論傢，他更像是一位經驗豐富的項目經理。在講解係統集成和並網調試的部分，那種實戰經驗的味道就撲麵而來。比如，書中詳述瞭不同類型汽輪機（或膨脹機）在頻繁啓停工況下的疲勞管理策略，這在間歇性熱源項目中簡直是救命稻草。此外，作者對餘熱迴收係統中的流體流動穩定性問題進行瞭獨到的見解，他用一套獨特的“阻力平衡圖譜”來幫助工程師快速診斷和解決泵/壓縮機選型不當導緻的係統振蕩問題。與其他偏嚮於介紹最新科研成果的書籍不同，這本書的重點放在瞭“如何讓係統可靠、長期、經濟地運行”。對於企業管理者和現場運維人員而言，書中關於設備選型、供應商評估以及備品備件策略的討論，其價值可能不亞於那些復雜的計算公式。我甚至覺得，這本書應該被列為所有熱電項目投運前的必備參考手冊，因為它真正解答瞭“把圖紙變成一颱穩定發電的機器”這一核心難題。

評分☆☆☆☆☆

這本書在技術深度上達到瞭令人印象深刻的高度，尤其是在熱力學和流體力學跨學科應用方麵展現瞭極高的水準。關於高精度熱力循環的建模與仿真，作者采用瞭當前最前沿的計算流體力學（CFD）與有限元分析（FEA）相結閤的方法，並給齣瞭詳盡的軟件操作流程和參數設置指南。我嘗試著按照書中的步驟，用我們實驗室的軟件復現瞭書中的一個兩級串聯ORC係統模擬，結果發現，作者對冷凝器傳熱係數的修正模型，比我們標準庫的計算結果更貼近實際運行數據，這無疑極大地提升瞭預測的準確性。更讓人驚喜的是，書中對“係統經濟性評估”的章節處理得非常精闢。作者構建瞭一個動態摺現現金流模型，不僅考慮瞭初始投資和運營成本，還將政策補貼變動、碳交易價格波動等宏觀經濟因素納入瞭考量，形成瞭一個多維度的風險矩陣。這種將前沿計算技術與復雜的商業決策分析融為一體的處理手法，充分體現瞭作者深厚的復閤知識背景，使得這本書的受眾群可以從一綫技術人員擴展到高層戰略決策者。

評分☆☆☆☆☆

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評分☆☆☆☆☆

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評分☆☆☆☆☆

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