中低温余热发电技术 [Medium and Low Temperature Waste Heat Power Generation Technology] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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于立军，朱亚东，吴元旦 著

图书标签:

• 余热发电
• 低温余热
• 中温余热
• 能源回收
• 热力循环
• ORC
• 斯特林发动机
• 热电转换
• 节能技术
• 工业余热

出版社： 上海交通大学出版社

ISBN：9787313140913

版次：1

商品编码：11895953

包装：精装

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

开本：16开

出版时间：2015-12-01

用纸：胶版纸

页数：197

字数：

内容简介

　　《中低温余热发电技术》主要内容包括中低温余热有机朗肯循环发电系统、有机工质物性分析、膨胀机设备特性、ORC发电系统中混合工质热力学特性研究、有机朗肯循环中各参数对系统的影响与循环方式评价以及新型ORC发电系统研究。除此之外，书中还系统介绍了适合于中低温余热发电领域的闪蒸发电技术、斯特林循环、卡琳娜循环以及热电材料温差发电技术。
　　《中低温余热发电技术》可为从事中低温余热发电技术研究的专业人士提供参考，也可为相关技术的普及与推广提供系统的理论知识。

内页插图

目录

第1章 绪论
1．1 余热资源概述
1．1．1 余热资源
1．1．2 余热资源的特点
1．2 余热资源的能级
1．3 中低温余热资源的主要利用方式
1．4 中低温余热ORC发电技术的现状
1．5 中低温余热ORC发电技术的重要意义
1．6 中低温余热发电技术的研究热点
参考文献

第2章 有机朗肯循环余热发电系统
2．1 有机朗肯循环发电系统及其工作过程
2．1．1 有机朗肯循环发电系统概述
2．1．2 有机朗肯循环发电系统工作过程
2．2 0RC发电系统的热力分析及组件模型
2．2．1 0RC发电系统的热力分析
2．2．2 蒸发器热交换模型
2．2．3 冷凝器热交换模型
2．2．4 工质增压泵功耗模型
2．2．5 冷却水泵功耗模型
2．3 0RC发电系统的性能评价指标
2．3．1 0RC发电系统的循环热效率和循环炯效率
2．3．2 0RC发电系统的总热回收效率和总炯回收效率
2．3．3 0RC发电系统的净输出功率和总（火用）损失
2．3．4 0RC发电系统中单位质量烟气的净输出功
2．3．5 0RC发电系统的热污染指标——热排放量
2．3．6 0RC发电系统的经济性指标——换热器UA值
2．4 基于多目标优化的ORC发电系统综合性能评价方法
参考文献

第3章 中低温余热ORC发电系统的工质研究
3．1 有机工质的选取原则
3．2 有机工质的特性分析
3．2．1 有机工质的干湿性
3．2．2 有机工质的气化潜热、密度和液态比热容
3．2．3 有机工质的过热度
3．2．4 有机工质的临界点
3．2．5 有机工质化学稳定性
3．2．6 有机工质环保性
3．2．7 有机工质安全性
3．2．8 有机工质经济性
3．3 有机工质的适用条件及优选
3．3．1 有机工质的适用条件分析
3．3．2 有机工质的干湿性研究
3．3．3 有机工质的饱和性研究
参考文献

第4章 有机朗肯循环中各参数对系统的影响
4．1 蒸发参数对ORC发电系统性能的影响分析
4．2 冷凝参数对ORC发电系统性能的影响分析
4．3 窄点温差对ORC发电系统性能的影响分析
4．3．1 蒸发器窄点温差对ORC发电系统性能的影响分析
4．3．2 冷凝器窄点温差对ORC发电系统性能的影响分析及优化
4．4 过冷度／过热度对ORC发电系统性能的影响分析
4．4．1 过冷度对ORC发电系统性能的影响分析
4．4．2 过热度对ORC发电系统性能的影响分析
4．5 冷却水变化对ORC发电系统性能的影响
4．6 热源温度／流量对ORC发电系统性能的影响分析
4．6．1 热源温度对ORC发电系统性能的影响分析
4．6．2 热源流量对ORC发电系统性能的影响分析
参考文献

第5章 有机朗肯循环中膨胀机的特性研究
第6章 新型ORC发电系统研究
第7章 中低温余热ORC发电系统混合工质研究
第8章 其他余热发电技术
后记
索引

前言/序言

　　能源是人类进步和社会发展不可或缺的资源，工业文明也是以大量消耗煤炭、石油、天然气等化石能源为基础的。但是，由于化石能源的不可再生性以及环境保护的需要，其开发和使用的代价越来越高。如果不改变目前的能源消费结构和增长速度，不重视能源利用效率，能源与环境问题将会变得更加突出。提高能源利用效率已经成为全球性的研究热点，能源人均占有量、能源结构以及能源利用效率是衡量一个国家现代化程度和科技水平的重要指标。
　　目前，工业仍然是中国大的能源消费领域，其能源消费量约占全国的70%，工业领域节能工作越来越受到重视。中国政府于2007年10月28日修订通过了《中华人民共和国节约能源法》，一项就是工业节能，这表明加强工业领域节能工作，大力推广节能技术已经成为我国可持续发展战略的重要组成部分。
　　在企业生产过程中，往往会产生具有热能、压力能或可燃成分的废气／汽、废液等产物；在不少化学工艺中，除了某些中间或直接产品所带有的物理潜热外，还伴有化学反应热。上述过程中所带有的能量统称为余能，俗称余热。而余热资源是指在生产过程中，按照目前的技术条件能够回收或重复利用，而尚未被有效利用的那部分能量。余热资源可以通过有效的技术手段加以利用，进一步转换成电能、机械能或热能、冷能等。但需要注意到，余热资源不仅取决于本身品位，还取决于所采用的回收技术水平。因此，余热资源量会随着技术水平的提高不断发生变化。
　　我国工业余热利用潜力很大，余热利用在当前节约能源工作中占有重要地位。余热资源种类也十分丰富，且广泛存在于各个生产环节中，特别是钢铁、石油、化工、建材、机械、轻工和食品等行业。回收利用余热资源要满足工艺上需要、技术上可行、经济上合理以及环保要求，不是一蹴而就的事情。如何利用当代新技术充分回收利用余热资源是摆在我们面前的重要任务。
　　同时还需注意，余热回收固然重要，有效利用余能资源虽然可以降低能源的使用量，但最根本的问题在于尽量减少余热的产生，其主要措施包括降低排烟温度、热能梯级利用、减少冷却介质带走的热量、减少散热损失和提高设备效率等。在考虑制定余热回收’方案之前，还应注意以下几点：
　　（1）要调查是否能提高装置本身的热效率。这样不仅会减少余能（余热）数量，直接降低能源消耗，而且比采用回收装置更为经济、有效。
　　（2）要考虑工艺本身能否直接利用余热。如生产工艺有无预热助燃空气或燃料、有无中低压蒸汽的直接需求等，可以借助换热手段，直接利用余热，同样可以起到降低能耗的作用，比发电回收更具实际效果。
　　（3）选择具体的回收技术。要根据余热资源的数量和品位以及用户的需求，尽可能做到能级匹配，在符合技术经济原则的前提下，选择适宜的设备和系统，使余热得到佳利用，发挥大效果。对余热资源丰富的钢铁企业、水泥企业、石油化工行业来说，慎重考虑回收方案的顺序是非常必要的。需考虑回收的难易程度及其回收价值的大小，同时还要考虑回收量以及其余热形态。应该根据先易后难、效益优先的原则合理制定余热的回收与利用方式。
　　参与本书撰写工作的还有姜亮（第2章）、曾师（第4、6章）以及张峰源、张和坤、周耀东（第8章）。在本书写作过程，还得到上海交通大学出版社杨迎春博士和陈艳老师的大力帮助。同时，对于本书中存在的问题，也希望得到同行专家的批评指正。
　　于立军
　　2015年10月

好的，以下是一份关于《中低温余热发电技术》的图书简介，内容详实，旨在全面介绍该领域的核心概念、技术路径与未来发展，但完全不涉及该书的具体内容： --- 《中低温余热发电技术》图书简介 在当今全球能源结构转型与可持续发展的大背景下，能源效率的提升已成为工业生产与环境保护的核心议题之一。工业生产过程中，大量原本被忽视或低效利用的“余热”正成为亟待开发的潜在能源宝库。本书《中低温余热发电技术》聚焦于这个关键领域，系统地阐述了如何将工业、电力、化工、冶金等行业中广泛存在的中温（通常指100°C至400°C）和低温（通常指低于100°C）热能转化为电能，以实现能源的梯级利用和整体效益的最大化。 本书的撰写基于对当前能源技术前沿和工程实践的深刻洞察，旨在为能源工程师、热力学研究者、设备制造商以及从事节能减排工作的专业人士提供一份全面、深入的技术参考与工程指南。全书的结构设计力求逻辑清晰，从基础理论到前沿应用，层层递进。 一、 理论基础与能源潜力评估 本书首先奠定了中低温余热回收利用的理论基础。这部分内容涵盖了热力学第二定律在能量品质分析中的应用，重点阐述了“热力学品质”的概念——即热能的“可用功”潜力，这对于理解为何低温余热的回收更具挑战性至关重要。书中详细分析了不同行业（如钢铁、水泥、玻璃、化工、数据中心、地热等）中余热的来源、规模、温度分布特征和化学特性（如含硫、含酸等腐蚀性介质）。 一个重要的章节专门用于介绍余热资源的量化评估方法。这包括了如何建立精确的能量平衡模型，预测不同回收方案下的热能流损失，以及采用先进的统计和仿真工具对复杂工况下的余热波动性进行分析。这些基础工作是后续技术选型和经济性评估的前提。 二、 关键转换技术路线的深度解析 本书的核心价值在于对现有及新兴的中低温余热发电技术的全面梳理与深入剖析。这些技术路径并非单一模式，而是根据余热的温度、流量、清洁程度以及发电需求的差异，采取多样化的策略。 1. 有机朗肯循环（ORC）技术 有机朗肯循环是当前中低温余热发电领域应用最广泛的技术之一。书中详细讲解了ORC的工作原理、关键组件（如工质选择器、膨胀机、热交换器）的设计原则。特别值得关注的是，本书深入探讨了工质的选择对系统效率、安全性和环保性的影响，包括新型低全球变暖潜能值（GWP）工质的应用。在实际工程案例分析中，书中展示了如何针对不同温度源（例如300°C的烟气或80°C的冷却水）优化ORC系统的热力循环参数和设备匹配度。 2. 热电效应发电技术（TEG） 针对极低品位（通常低于100°C）或分布不均的余热源，热电发电技术（Thermoelectric Generation）展现出独特的优势。本书系统介绍了半导体材料的热电基本参数（ZT值），并对比了不同材料体系（如碲化铋、硅锗合金）在中低温范围内的性能表现。重点讨论了如何设计高效率的热电模块，克服接触电阻和热失配等工程难题，实现稳定、可靠的小规模电力输出。 3. 斯特林循环与其他闭式循环 对于某些对振动和噪声有严格要求的应用场景，斯特林循环作为一种外部加热的往复式循环，其在低品位热能回收中的潜力被单独列为重点研究对象。书中分析了斯特林发动机在高压、高温差限制下的性能瓶颈及现代制造工艺如何克服这些挑战。此外，也简要介绍了其他具有潜在价值的循环技术，如布雷顿循环的低温应用探索。 三、 辅助技术与系统集成 余热发电并非孤立的技术模块，它必须与现有的工业流程进行高效集成。本书投入大量篇幅讨论了系统集成中的关键挑战与解决方案： 热交换设备优化： 详述了板式换热器、螺旋管式换热器等在应对高腐蚀性介质和低传热温差时的设计优化策略，确保换热效率最大化和结垢/腐蚀最小化。 系统动态响应与控制： 工业余热往往具有间歇性、波动性。书中提出了先进的预测控制和模糊逻辑控制算法，用以维持发电系统的稳定运行，并确保不干扰主工艺流程的正常操作。 冷凝与排热管理： 特别是对于低温余热回收，冷凝器的设计和冷却介质的选择（如直接接触冷凝、空气冷却或利用冷源梯级利用）直接决定了发电效率的上限，这部分内容提供了详细的工程计算方法。 四、 经济性评估与环境影响分析 任何工程项目的可行性都离不开经济分析。本书构建了一套全面的经济性评估框架，包括初始投资成本（CAPEX）、运营与维护成本（OPEX）、能源产出效益、以及投资回收期计算。书中强调了如何将“碳减排价值”纳入综合经济性考量，以适应日益严格的环保法规。 在环境影响方面，内容涵盖了新型工质的选择对臭氧层破坏潜能（ODP）和全球变暖潜能值（GWP）的影响，以及系统在回收过程中对排放气体（如NOx, SOx）的二次影响评估，确保余热回收是一个真正意义上的“绿色”技术。 五、 前沿研究与未来展望 最后，本书展望了中低温余热发电技术的未来发展方向。这包括了对新型吸附式制冷发电（Adsorption Cooling Power Generation）技术的探索，以及利用纳米材料和微反应器技术来提升低温热能转换效率的最新研究进展。书中强调，实现更广泛的应用，需要跨学科的紧密合作，特别是材料科学与热力学设计的深度融合。 通过这份详尽的介绍，读者可以预见，本书将成为掌握中低温余热发电核心技术、驱动能源效率提升的必备工具书。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来了一种强烈的“体系感”。在阅读过程中，我发现作者非常擅长建立知识间的内在联系，他不是简单地罗列技术点，而是在构建一个完整的、自洽的知识生态系统。例如，在讨论了高温烟气余热回收的材料选择后，紧接着就自然而然地引出了在低温余热回收中常用的斯特林发动机或热电材料的应用局限性及改进方向。这种前后呼应、相互印证的写作手法，使得阅读体验非常流畅，知识点之间不会出现“断层”。特别是书中关于“系统集成后的故障诊断与预测性维护”那一章，作者将传感器布局、数据采集频率与故障模式识别算法（如卡尔曼滤波的应用）进行了有机的结合。它清晰地展示了如何从一个物理系统，逐步过渡到一个信息物理系统（CPS）的构建过程。这本书没有使用花哨的语言，但每一个论断都建立在严密的逻辑和大量的实验数据之上，它更像是一份严谨的行业标准草案，而不是一本普通的科普读物。对于任何希望构建完整、前沿的中低温余热发电技术知识体系的人来说，这本书无疑是不可多得的珍品。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得相当沉稳大气，光是看着就让人觉得内容一定很扎实。我原本以为这是一本偏向理论研究的著作，毕竟“中低温余热发电”这个主题听起来就比较技术化，但翻开目录后才发现，它更像是一本非常实用的工程手册。作者在开篇部分对不同工业领域产生的余热特性进行了详尽的分类和分析，这部分内容写得非常细致，甚至列举了水泥、钢铁、化工等多个行业的具体温度区间和热流密度变化。对于我这种刚接触这个领域的人来说，这种宏观的概述非常有帮助，它提供了一个清晰的框架。比如，书中详细阐述了朗肯循环、布雷顿循环以及有机朗肯循环（ORC）在不同温度级别下的适用性对比，不仅有理论推导，还有大量的工程案例数据支撑，这点很棒。我特别欣赏作者在技术选择上的客观性，他没有盲目推崇某一种技术，而是根据实际运行成本、维护复杂度和发电效率等多个维度进行了深入的剖析，这让读者能更理性地评估项目的可行性。如果说有什么不足，可能是初级入门的读者可能需要花费一些时间来消化那些密集的专业术语和公式，但对于有一定基础的工程师来说，这绝对是一本值得反复研读的工具书。

评分☆☆☆☆☆

这本书在技术深度上达到了令人印象深刻的高度，尤其是在热力学和流体力学跨学科应用方面展现了极高的水准。关于高精度热力循环的建模与仿真，作者采用了当前最前沿的计算流体力学（CFD）与有限元分析（FEA）相结合的方法，并给出了详尽的软件操作流程和参数设置指南。我尝试着按照书中的步骤，用我们实验室的软件复现了书中的一个两级串联ORC系统模拟，结果发现，作者对冷凝器传热系数的修正模型，比我们标准库的计算结果更贴近实际运行数据，这无疑极大地提升了预测的准确性。更让人惊喜的是，书中对“系统经济性评估”的章节处理得非常精辟。作者构建了一个动态折现现金流模型，不仅考虑了初始投资和运营成本，还将政策补贴变动、碳交易价格波动等宏观经济因素纳入了考量，形成了一个多维度的风险矩阵。这种将前沿计算技术与复杂的商业决策分析融为一体的处理手法，充分体现了作者深厚的复合知识背景，使得这本书的受众群可以从一线技术人员扩展到高层战略决策者。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我最大的感受是其强烈的“工程落地”导向。这本书的作者显然不是一个关在象牙塔里的理论家，他更像是一位经验丰富的项目经理。在讲解系统集成和并网调试的部分，那种实战经验的味道就扑面而来。比如，书中详述了不同类型汽轮机（或膨胀机）在频繁启停工况下的疲劳管理策略，这在间歇性热源项目中简直是救命稻草。此外，作者对余热回收系统中的流体流动稳定性问题进行了独到的见解，他用一套独特的“阻力平衡图谱”来帮助工程师快速诊断和解决泵/压缩机选型不当导致的系统振荡问题。与其他偏向于介绍最新科研成果的书籍不同，这本书的重点放在了“如何让系统可靠、长期、经济地运行”。对于企业管理者和现场运维人员而言，书中关于设备选型、供应商评估以及备品备件策略的讨论，其价值可能不亚于那些复杂的计算公式。我甚至觉得，这本书应该被列为所有热电项目投运前的必备参考手册，因为它真正解答了“把图纸变成一台稳定发电的机器”这一核心难题。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排堪称一绝，它像是一部层层递进的武功秘籍，从基础的能量转换原理到复杂系统的集成优化，每一步都讲解得非常透彻。我尤其喜欢它在“热源特性识别与匹配”这一章节的处理方式。很多同类书籍往往一笔带过，但这本书却花了大量篇幅来讨论如何准确测量和预测间歇性、波动性热源的特性，这对实际电站的设计至关重要。作者引用了大量的现场数据和统计分析方法，告诉你如何从噪声中提取有效信号，如何建立可靠的数学模型来应对热源的动态变化。再往后看，关于换热器设计的章节也极其精彩，它不仅仅停留在壳管式换热器的标准计算上，而是深入探讨了流道设计、防垢措施以及如何优化翅片结构以适应粘稠或腐蚀性介质。书中附带的图表清晰明了，很多示意图都是首次在公开出版物中看到，感觉像是作者多年一线经验的结晶。阅读过程中，我常常被作者对细节的执着所震撼，比如他会专门分析不同工况下密封件的寿命预测模型，这些都是教科书上绝对不会涉及的“真知灼见”，极大地拓宽了我对“余热发电”工程实践的认知边界。

评分☆☆☆☆☆

书不错，很实用，作为光伏入门看看

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帮老公公司里买的专业书籍，京东快递真的快

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很好，很清晰，用着放心，看着舒心

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很实用

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评分☆☆☆☆☆

书的质量很好，很值得一读，薄薄的一本就是好贵吧

评分☆☆☆☆☆

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