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目錄
序
前言
第1章 低品位工業(yè)余熱利用 1
1.1 低品位工業(yè)余熱 1
1.1.1 工業(yè)余熱的分類 1
1.1.2 低品位工業(yè)余熱的定義 3
1.1.3 集中式余熱與分散式余熱 4
1.2 低品位余熱的采集、品位提升與儲存技術(shù) 6
1.2.1 余熱采集技術(shù) 6
1.2.2 余熱品位提升技術(shù) 8
1.2.3 余熱儲存技術(shù) 12
1.3 低品位工業(yè)余熱利用現(xiàn)狀和問題 13
1.3.1 各行業(yè)余熱利用現(xiàn)狀 13
1.3.2 各行業(yè)余熱利用問題 15
1.4 余熱利用網(wǎng)絡(luò) 16
1.4.1 余熱利用網(wǎng)絡(luò)的定義 16
1.4.2 余熱利用網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)方式 16
1.4.3 余熱利用網(wǎng)絡(luò)的特征 19
1.5 低品位工業(yè)余熱利用的研究熱點與展望 20
參考文獻 21
第2章 低品位余熱發(fā)電技術(shù) 22
2.1 余熱發(fā)電 22
2.2 低品位余熱發(fā)電循環(huán) 23
2.2.1 ORC 23
2.2.2 氨水動力循環(huán) 32
2.2.3 其他余熱發(fā)電技術(shù) 40
2.3 低品位余熱發(fā)電工質(zhì) 45
2.3.1 ORC工質(zhì) 45
2.3.2 氨水動力循環(huán)工質(zhì) 51
2.4 低品位余熱發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵部件 53
2.4.1 膨脹機 53
2.4.2 工質(zhì)泵 61
2.5 低品位余熱發(fā)電系統(tǒng)案例 65
2.5.1 ORC發(fā)電系統(tǒng)案例 65
2.5.2 氨水動力循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)案例 70
2.6 低品位余熱發(fā)電技術(shù)的發(fā)展趨勢和展望 72
參考文獻 73
第3章 低品位余熱利用的制冷/熱泵技術(shù) 79
3.1 概述 79
3.2 提升余熱品位的壓縮式熱泵技術(shù) 79
3.2.1 壓縮式熱泵技術(shù) 79
3.2.2 壓縮式熱泵工質(zhì) 82
3.2.3 壓縮式熱泵系統(tǒng) 89
3.2.4 余熱回收熱泵系統(tǒng)案例介紹 97
3.2.5 總結(jié)與展望 103
3.3 余熱利用的吸收式制冷/熱泵技術(shù) 104
3.3.1 吸收式制冷/熱泵簡介 105
3.3.2 吸收式系統(tǒng)工質(zhì)對 107
3.3.3 吸收式制冷系統(tǒng) 111
3.3.4 吸收式熱泵系統(tǒng) 122
3.3.5 吸收式制冷/熱泵系統(tǒng)在余熱回收中的應(yīng)用 127
3.3.6 總結(jié)與展望 129
3.4 余熱利用的吸附式制冷/熱泵技術(shù) 130
3.4.1 工作原理 130
3.4.2 吸附工質(zhì)對 131
3.4.3 吸附式制冷/熱泵循環(huán) 135
3.4.4 吸附式制冷/熱泵系統(tǒng) 142
3.4.5 吸附式制冷在余熱回收利用中的應(yīng)用 148
3.4.6 總結(jié)與展望 150
3.5 本章小結(jié) 150
參考文獻 151
第4章 熱能儲存與輸運 156
4.1 儲熱的基本原理和性能評價 156
4.1.1 儲熱原理 156
4.1.2 儲熱性能評價 160
4.2 顯熱儲存技術(shù) 160
4.2.1 顯熱儲存介質(zhì) 160
4.2.2 儲熱水箱 162
4.2.3 地下含水層儲熱 163
4.2.4 巖石儲熱 165
4.3 潛熱儲存技術(shù) 166
4.3.1 相變材料 166
4.3.2 應(yīng)用舉例 178
4.4 化學(xué)儲熱技術(shù) 184
4.4.1 儲熱原理 184
4.4.2 吸附劑的篩選原則 188
4.4.3 儲熱工質(zhì)對 189
4.4.4 熱化學(xué)儲熱系統(tǒng) 196
4.5 熱輸送技術(shù) 206
4.5.1 移動式遠距離熱輸送 206
4.5.2 管道式遠距離熱輸送 208
參考文獻 216
第5章 余熱熱泵技術(shù)的廣譜化利用 222
5.1 壓縮式熱泵的廣譜選型 223
5.2 吸收式熱泵的廣譜選型 234
5.3 吸附式熱泵的廣譜選型 239
5.4 化學(xué)熱泵的廣譜選型 242
5.5 余熱熱泵的廣譜化利用 246
5.5.1 可行性 246
5.5.2 熱經(jīng)濟性 247
5.5.3 環(huán)保性與安全性 248
5.6 余熱熱泵廣譜化利用示例 249
5.7 總結(jié) 252
參考文獻 252
第6章 低品位余熱網(wǎng)絡(luò)化利用方法 256
6.1 余熱利用網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的熱力學(xué)方法 256
6.1.1 夾點技術(shù) 256
6.1.2 低品位余熱利用的夾點法 272
6.1.3 低品位余熱利用的火積方法 283
6.2 余熱利用網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的數(shù)學(xué)方法 297
6.2.1 線性規(guī)劃與非線性規(guī)劃 297
6.2.2 數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用示例 299
6.3 低品位余熱網(wǎng)絡(luò)化利用的方法選擇與評價指標(biāo) 306
6.3.1 低品位余熱網(wǎng)絡(luò)化利用的方法選擇 306
6.3.2 低品位余熱網(wǎng)絡(luò)化利用的評價指標(biāo) 307
參考文獻 309
第7章 基于負荷預(yù)測的柔性調(diào)節(jié)余熱網(wǎng)絡(luò) 310
7.1 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的負荷預(yù)測 310
7.1.1 需求側(cè)負荷預(yù)測基本模型 311
7.1.2 需求側(cè)負荷預(yù)測基本方法 313
7.1.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法 316
7.1.4 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的需求側(cè)負荷預(yù)測 321
7.1.5 案例分析 325
7.2 余熱網(wǎng)絡(luò)柔性調(diào)度 330
7.2.1 一級熱網(wǎng)蓄熱特性 331
7.2.2 供熱區(qū)域熱慣性特性 340
7.2.3 系統(tǒng)調(diào)度 342
7.3 案例分析 344
7.3.1 案例條件 344
7.3.2 案例目標(biāo) 346
7.3.3 負荷預(yù)測 346
7.3.4 案例結(jié)果 347
參考文獻 351
第8章 余熱網(wǎng)絡(luò)化利用項目及案例分析 353
8.1 余熱網(wǎng)絡(luò)化利用 353
8.2 吸收式制冷用于大型能源熱網(wǎng)優(yōu)化節(jié)能改造 355
8.2.1 項目簡介 355
8.2.2 節(jié)能改造系統(tǒng) 357
8.2.3 節(jié)能分析 359
8.2.4 經(jīng)濟性分析 359
8.3 寬溫區(qū)高效制冷供熱耦合集成系統(tǒng)用于食品行業(yè)綜合能源利用 360
8.3.1 項目簡介 361
8.3.2 冷凝熱余熱回收系統(tǒng) 362
8.3.3 經(jīng)濟性分析 363
8.3.4 環(huán)境效益分析 365
8.4 基于吸收式熱泵的電廠冷卻塔余熱回收供暖 366
8.4.1 項目簡介 366
8.4.2 流程原理 367
8.4.3 吸收式熱泵 369
8.4.4 運行情況 370
8.5 基于離心式壓縮式熱泵的余熱供暖 371
8.5.1 項目簡介 371
8.5.2 壓縮式熱泵 372
8.5.3 運行情況及節(jié)能分析 373
8.6 ORC發(fā)電與吸附式制冷余熱梯級利用 374
8.6.1 項目簡介 375
8.6.2 ORC發(fā)電系統(tǒng) 377
8.6.3 吸附式制冷系統(tǒng) 377
8.6.4 運行情況 379
8.6.5 理論分析 379
8.7 分布式工業(yè)供熱的空氣源熱泵蒸汽鍋爐 380
8.7.1 項目簡介 381
8.7.2 空氣源熱泵蒸汽鍋爐系統(tǒng)介紹 382
8.7.3 節(jié)能環(huán)保效益評估與經(jīng)濟性分析 383
8.8 ORC用于軋鋼廠余熱回收 385
8.8.1 項目簡介 385
8.8.2 余熱回收系統(tǒng) 386
8.8.3 ORC機組 386
8.8.4 運行情況 387
8.8.5 經(jīng)濟環(huán)境效益情況 388
8.9 吸附式制冷用于數(shù)據(jù)中心余熱回收 389
8.9.1 項目簡介 389
8.9.2 余熱回收系統(tǒng) 389
8.9.3 吸附式制冷機 390
8.9.4 運行情況 391
8.9.5 節(jié)能效益分析及后續(xù)項目 393
8.10 吸收式熱泵用于壓縮式熱泵和空壓機余熱回收 394
8.10.1 項目簡介 394
8.10.2 運行策略 395
8.10.3 運行效果 395
8.11 總結(jié)與展望 396
參考文獻 396