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废弃矿定压压缩空气储能性能分析
1
作者 卜宪标 王一鸣 +5 位作者 刘石 杨毅 黄正 谭现锋 陈洪年 舒杰 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第11期2368-2377,共10页
当反应堆发生严重事故时会有大量的放射性气溶胶释放到安全壳内部,非能动余热排出系统运行后,气溶胶会伴随蒸汽冷凝迁移至凝液中,会残留在换热管表面或被凝液携带至安全壳地坑内,改变安全壳内放射性水平分布。为了探究气溶胶在凝液中的... 当反应堆发生严重事故时会有大量的放射性气溶胶释放到安全壳内部,非能动余热排出系统运行后,气溶胶会伴随蒸汽冷凝迁移至凝液中,会残留在换热管表面或被凝液携带至安全壳地坑内,改变安全壳内放射性水平分布。为了探究气溶胶在凝液中的迁移特性,本文开展了换热管束外蒸汽冷凝条件下液膜中气溶胶迁移份额实验研究,通过实时监测气溶胶浓度变化和液膜中气溶胶携带量,获得了蒸汽冷凝条件下受到扩散泳等机制迁移至换热管壁面与液膜间的气溶胶沉积滞留特性。研究发现,单位时间内气溶胶随液膜迁移率是一个相对稳定值,即随着气溶胶沉积质量的减小没有显著的改变;气溶胶随液膜迁移率随着蒸汽冷凝速率的增大而增大;蒸汽份额会对气溶胶随液膜迁移率产生影响,高蒸汽份额会促进气溶胶随液膜迁移率。本文研究结果可用于评估气溶胶残留量与迁移量对换热特性的影响,具有一定的实验价值。 展开更多
关键词 压缩空气储能 定压储能 可再生能源 地下储能 废弃矿 地下空间利用 冷热电联供 储能密度
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水下压缩空气储能输气管线性能分析
2
作者 卜宪标 陈昕 +3 位作者 刘石 杨毅 舒杰 李华山 《新能源进展》 北大核心 2025年第3期257-266,共10页
水下压缩空气储能可解决大规模海上风电配储难题,但目前对水下输气管线的性能缺乏充分了解。为明确输气管线的性能,构建了储能释能过程的热动力学模型,分析输气管线直径、长度和粗糙度对系统性能的影响。研究结果表明:(1)在输气管线直径... 水下压缩空气储能可解决大规模海上风电配储难题,但目前对水下输气管线的性能缺乏充分了解。为明确输气管线的性能,构建了储能释能过程的热动力学模型,分析输气管线直径、长度和粗糙度对系统性能的影响。研究结果表明:(1)在输气管线直径为0.5 m、绝对粗糙度为0.030 mm、储能深度为500 m时,定压和定容压缩空气储能的膨胀机发电量、能量回收效率和储能密度分别为304.72 MW·h、65.73%、6.09 kW·h/m^(3)和146.87 MW·h、59.45%、2.94 kW·h/m^(3),定压压缩空气储能表现出了优异性能;(2)储能深度1000 m,在输气管线直径0.5 m、0.7 m和不考虑输气管线阻力三种工况下,膨胀机发电量和能量回收效率分别为580.28 MW·h、51.61%,758.55 MW·h、68.34%,794.63 MW·h、69.45%,表明输气管线直径对储能系统有重要影响;(3)储能深度500 m,当输气管线粗糙度从0.005 mm增加到0.250 mm时,膨胀机发电量从319.16 MW·h降低到313.94 MW·h,能量回收效率从69.23%降低到67.94%,表明粗糙度对性能影响不大。在水下定压压缩空气储能输气管线设计和选择时,应优先考虑管线的直径而非粗糙度。 展开更多
关键词 水下压缩空气储能 输气管线阻力 海上风电配储 摩擦压力损失 定压压缩空气储能
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U型井干热岩超临界发电系统工质优选
3
作者 孙斌 杜建国 +3 位作者 王令宝 卜宪标 龚宇烈 李华山 《化工进展》 北大核心 2025年第9期4945-4953,共9页
U型井超临界循环发电技术是开发干热岩的重要途径,其中循环工质是影响系统性能的重要因素之一。本文建立了U型井干热岩超临界发电系统模型,分析了7种制冷剂作为U型井超临界发电系统循环工质的应用潜力,研究了流体流量、垂直井深度、水... U型井超临界循环发电技术是开发干热岩的重要途径,其中循环工质是影响系统性能的重要因素之一。本文建立了U型井干热岩超临界发电系统模型,分析了7种制冷剂作为U型井超临界发电系统循环工质的应用潜力,研究了流体流量、垂直井深度、水平井长度、地温梯度和岩石热导率对系统发电能力和经济性能的影响规律,并将所得结果与CO_(2)进行对比,旨在选择出理想的循环工质。选用的性能指标为年均发电量和平准化度电成本。结果表明,工况条件发生变化时,不同工质年均发电量的变化规律非常相似,平准化度电成本则表现出不同的变化情况,7种备选流体中,R152a和R143a的性能表现优于CO_(2),R152a在所研究的工况范围内具有更大的年均发电量和更小的平准化度电成本,是一种较为理想的循环工质。 展开更多
关键词 超临界流体 U型井 闭式地热系统 地热发电 循环工质 传热
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高温含水层储热系统地层热损失影响因素量化分析
4
作者 王一鸣 陈伟 卜宪标 《化工进展》 北大核心 2025年第10期5717-5729,共13页
高温含水层储热(HT-ATES)可解决太阳能供暖跨季节储热难题,但热回收效率低,影响其高效、可持续运行。以HT-ATES系统为研究对象,构建了流动换热模型,提出了热量损失评价指标。基于对地层各部分热损失的定量分析,揭示了影响热回收效率(R)... 高温含水层储热(HT-ATES)可解决太阳能供暖跨季节储热难题,但热回收效率低,影响其高效、可持续运行。以HT-ATES系统为研究对象,构建了流动换热模型,提出了热量损失评价指标。基于对地层各部分热损失的定量分析,揭示了影响热回收效率(R)和地层热损失(Q_(s,m))的主要因素。模拟结果表明,R和Q_(s,m)对渗透率、储层热导率和流量更为敏感。储层横向渗透率由4.5D降低至0.5D、热导率由2.5W/(m·K)降低至1.8W/(m·K),可使得Q_(s,m)分别减少4.9%、6.6%,采热量分别增加3%、2.4%,R分别提高1.8%和1.7%。储层孔隙度由0.15增大至0.25、比热容由830J/(kg·K)增加至1030J/(kg·K),可将储层储热量分别提高2.1%、3.1%,并使热影响范围分别缩小1.64m、2.18m。注入流体温度和流量的增加分别导致R下降0.5%和提高5.6%,适当提高流量并降低注入温度可实现HT-ATES系统储热量和热回收效率的最大化。量化分析HT-ATES系统热损失为储层的选择以及最佳开发方案的制定提供了科学依据。 展开更多
关键词 高温含水层储热 热回收效率 地层热损失 敏感性分析 热损失定量分析
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加深式浅层土壤垂直埋管换热器换热效能分析
5
作者 郭新锋 王天任 +4 位作者 王延欣 王滋樟 李昊 王令宝 卜宪标 《可再生能源》 北大核心 2025年第7期896-901,共6页
为分析不同埋深下地埋管热短路程度及换热效能,文章建立了加深埋管地源热泵系统三维动态仿真模型,对不同埋深下埋管换热效能进行了模拟和分析。结果表明,地埋管换热效能沿循环介质流动方向不断下降,且进水管降幅大于出水管,降幅随埋深... 为分析不同埋深下地埋管热短路程度及换热效能,文章建立了加深埋管地源热泵系统三维动态仿真模型,对不同埋深下埋管换热效能进行了模拟和分析。结果表明,地埋管换热效能沿循环介质流动方向不断下降,且进水管降幅大于出水管,降幅随埋深增加而减小。当埋深为60~300 m时,地埋管的进、出水管换热量每20 m平均下降0.145~0.046kW和0.035~0.016kW。地埋管总换热量随埋深增加而增加,单位埋深换热量则相反。当埋深以60 m的幅度从60 m增加到300 m时,进口温度为2℃时的地埋管总取热量分别增加62.94%,25.27%,11.24%,8.55%,单位埋深换热量从28.33 W/m降低到了23.08,19.28,16.08,13.97W/m。与埋深60 m相比,埋深为120,180,240,300 m时的热短路不平衡系数分别增加20.39%,43.40%,64.33%,81.15%。 展开更多
关键词 加深式地埋管 地源热泵 埋深 热短路 换热效能
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基于水下压缩空气储能的远海电淡冰冷热联产系统性能分析
6
作者 杨毅 刘石 +5 位作者 黄正 卜宪标 吴蔚 温喆然 徐军涛 李士杰 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第3期1160-1167,共8页
提出了基于水下压缩空气储能的电淡冰冷热多联产系统,以解决海上可再生能源发电的配储难题以及远海对电、淡水、冰和冷热获取难的问题。构建了储释能过程以及多联产过程的热动力学数学模型,分析了发电、制冰、制冷以及生产淡水和热水的... 提出了基于水下压缩空气储能的电淡冰冷热多联产系统,以解决海上可再生能源发电的配储难题以及远海对电、淡水、冰和冷热获取难的问题。构建了储释能过程以及多联产过程的热动力学数学模型,分析了发电、制冰、制冷以及生产淡水和热水的性能。结果表明:水下定压储能的储能密度和能量回收效率较定容储能实现大幅提高。另外,通过压缩空气储能以及级间压缩热和膨胀制冷,可以在海上同时生产电能、淡水、热水、冰和冷能;级间压缩热除了加热膨胀机进气,还可以驱动多效蒸馏海水淡化设备生产淡水同时生产60℃以上热水。对于深度500m,容积10000m^(3)的储气罐,每天的淡水产量达51.45t;抽取中间级膨胀机出口气体进行膨胀制冰制冷,当抽取50%空气流量(30.4 kg/s)时,每天可制冰30.72 t。水下压缩空气储能可以解决海上风电和光伏的不稳定难题,促进海上可再生能源发电更大规模的发展。依托水下压缩空气储能系统可以建立海上能源站,为远海岛屿、渔船、商船和浮动平台等提供电淡冰冷热供应,助力海洋经济高质量发展。 展开更多
关键词 水下压缩空气储能 定压储能 冷热电淡冰多联产 电淡联产 海上能源站
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废弃矿地下空间储能方案及性能 被引量：3
7
作者 卜宪标 王一鸣 +5 位作者 刘石 杨毅 陈洪年 李华山 舒杰 王令宝 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期145-155,共11页
为高效利用废弃煤矿地下空间,提出了废弃矿地下巷道储存热能和电能的方案。基于气水互驱原理并利用沉降区人工湖,提出了定压压缩空气储能的新思路以高效利用地下空间并提高储能性能,构建了废弃地下巷道储热、抽水蓄能、定容和定压压缩... 为高效利用废弃煤矿地下空间,提出了废弃矿地下巷道储存热能和电能的方案。基于气水互驱原理并利用沉降区人工湖,提出了定压压缩空气储能的新思路以高效利用地下空间并提高储能性能,构建了废弃地下巷道储热、抽水蓄能、定容和定压压缩空气储能的数学模型并进行了数值求解,分析了储热和储电性能,对比了储能密度和能量回收效率,探索了定压压缩空气储能的高值化利用方式。结果表明:①地下巷道储热可解决太阳能光热的不稳定性和跨季节储存难题,热回收效率大于98%,储能密度为653.42 kJ/(m^(3)·d^(-1)),折算电能为0.18 kW·h/(m^(3)·d^(-1));②地下巷道抽水蓄能、定容和定压压缩空气储能的能量回收效率和储能密度分别为70.56%、57.76%、67.64%和1.14、2.25、5.56 kW·h/(m^(3)·d^(-1)),因残余气少,储释能过程总压比和膨胀比不变,定压压缩空气储能性能优异;③通过地上发电地下储能,可将废弃矿场打造为集发电储电和冷热淡冰联产于一体的新能源供应中心。研究成果可为废弃矿地下空间储能工程提供决策依据,为可再生能源配储提供支撑。 展开更多
关键词 废弃矿储能 废弃矿地下空间 废弃矿储热 压缩空气储能 定压压缩空气储能
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基于热流固耦合的单井增强地热系统数值模拟 被引量：1
8
作者 郭志鹏 卜宪标 +2 位作者 赵源 李华山 王令宝 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1066-1075,共10页
为提高深井换热器的取热效率,借鉴干热岩的开发思路,本文提出了一种单井增强地热系统。对单井套管底部岩体进行小范围压裂改造,将单井套管由封闭式系统改为开式系统来提高单井系统的取热性能。建立了热-流-固耦合的三维非稳态数值模型,... 为提高深井换热器的取热效率,借鉴干热岩的开发思路,本文提出了一种单井增强地热系统。对单井套管底部岩体进行小范围压裂改造,将单井套管由封闭式系统改为开式系统来提高单井系统的取热性能。建立了热-流-固耦合的三维非稳态数值模型,研究了单井增强地热系统的系统性能表现和各关键参数的影响。结果表明:与传统深井换热器相比,单井增强地热系统的取热性能有较大提升,相同注入工况下,生产温度和取热功率分别提高了62.21℃和2 612.99 kW;从地热工程周期和优化角度出发,单井增强地热系统流量控制在10 kg/s较为适宜,过小的单井增强地热系统流量导致取热效率较低,过大使得系统运行寿命较短;增大井筒封隔间距、减小内管导热系数是提高系统取热性能的有效方法。本文研究可为单井增强地热系统的理论分析和实际应用提供参考。 展开更多
关键词 地热能 深井换热器 增强型地热系统 单井 多孔介质 压裂储层 渗透率 热流固耦合
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地热水回灌耦合CO_(2)地质封存系统安全性分析 被引量：4
9
作者 罗亚南 蒋坤卿 +2 位作者 黄思浩 冯波 卜宪标 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期59-67,共9页
在圈闭良好的水热型地热储层,开展CO_(2)随回灌水同时注入储层的研究,既具有经济效益又具有碳封存的环境效益。建立了3D储层模型,对不同井距、地层倾角、筛管位置和采灌速率下CO_(2)突破时间以及富含CO_(2)的盐水在储层中的运移情况进... 在圈闭良好的水热型地热储层,开展CO_(2)随回灌水同时注入储层的研究,既具有经济效益又具有碳封存的环境效益。建立了3D储层模型,对不同井距、地层倾角、筛管位置和采灌速率下CO_(2)突破时间以及富含CO_(2)的盐水在储层中的运移情况进行了研究。结果表明:(1)在采灌速率为20 kg/s,20 a运行时间内井距为1200 m时CO_(2)未突破;(2)在倾斜地层中,当回灌井位于开采井下游时,随地层倾角增加,CO_(2)突破时间延长,沿地层下倾方向碳酸水运移距离增大;(3)综合考虑筛管位置对突破时间和突破后开采井中CO_(2)质量分数的影响,回灌井筛管位于储层上部30 m、开采井筛管位于储层下部30 m时,有利于CO_(2)地质封存的安全性和有效性;(4)采灌速率对CO_(2)突破时间影响较大,当采灌速率为12 kg/s时,CO_(2)未突破;当采灌速率增加到28 kg/s时,突破时间缩短到11.8 a。因此,在实际工程应用中可以通过对操作参数和地层固有特性的研究延缓CO_(2)突破,提高CO_(2)地质封存安全性。 展开更多
关键词 地热水回灌 CO_(2)地质封存 延缓突破 安全性
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地热水回灌耦合CO_(2)地质封存数值模拟 被引量：1
10
作者 罗亚南 蒋坤卿 +2 位作者 黄思浩 冯波 卜宪标 《新能源进展》 CSCD 北大核心 2024年第3期313-322,共10页
溶解封存可有效解决CO_(2)地质封存的泄漏问题,但地下溶解耗时长,地表溶解成本高。提出将地热水回灌和CO_(2)地质封存耦合,采用CO_(2)和水在回灌井一定深度混合的方法,促进CO_(2)溶解、降低溶解成本。建立了CO_(2)-地热水-盐在井筒和地... 溶解封存可有效解决CO_(2)地质封存的泄漏问题,但地下溶解耗时长,地表溶解成本高。提出将地热水回灌和CO_(2)地质封存耦合,采用CO_(2)和水在回灌井一定深度混合的方法,促进CO_(2)溶解、降低溶解成本。建立了CO_(2)-地热水-盐在井筒和地层的多相流模型,对不同CO_(2)注入速率、混合深度、储层渗透率条件下的井口压力和储层运移情况进行模拟。结果表明:(1)注CO_(2)和水质量比例较小时,随CO_(2)注入速率增加,注水和CO_(2)压力分别维持在1.0 MPa和4.3 MPa左右;当CO_(2)和水质量比例大于储层条件下CO_(2)饱和浓度时,注入压力大幅度增加,游离态CO_(2)在储层上方积聚;(2)混合深度在390~650m之间时,注水压力保持稳定;随混合深度增加,注CO_(2)压力逐渐增加;(3)随着水平渗透率和垂直渗透率比值逐渐增大,注水和注CO_(2)压力以及储层压力均减小,碳酸水在储层顶部和底部运移距离的差值逐渐增大。该方法可充分利用地热回灌水实现CO_(2)地质封存同时降低溶解功耗。 展开更多
关键词 地热水回灌 CO_(2)地质封存 井筒混合 数值模拟
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盐穴地下储油库热质交换及蠕变 被引量：14
11
作者 卜宪标 谭羽非 +1 位作者 李炳熙 宋传亮 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期104-108,共5页
为了确保盐穴储油库的密闭性和安全性,建立了油、卤水和围岩的热交换模型以及由于温度变化而引起的溶腔压力变化模型,同时建立了岩盐蠕变和渗透模型.通过TDMA算法对模型进行了求解,结果表明,油在7a的放置过程中,温度升高了8.635℃,压力... 为了确保盐穴储油库的密闭性和安全性,建立了油、卤水和围岩的热交换模型以及由于温度变化而引起的溶腔压力变化模型,同时建立了岩盐蠕变和渗透模型.通过TDMA算法对模型进行了求解,结果表明,油在7a的放置过程中,温度升高了8.635℃,压力升高了8.97MPa,即温度升高1℃压力约升高1MPa.另外,盐穴的蠕变量随着放置时间的增加而减小.岩盐的渗透率很小,油的渗透量可以忽略.温度变化对溶腔压力有重要的影响,油和卤水的热膨胀系数与可压缩系数的比值决定了温度变化对压力的影响程度.在实际注油时,要准确测量油和卤水的可压缩系数和热膨胀系数,以便对溶腔内液体的温度和压力做出正确的预测和判断. 展开更多
关键词 盐穴储油库 地下油库 热交换 蠕变 渗透
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单井地热供暖关键因素分析 被引量：17
12
作者 卜宪标 冉运敏 +2 位作者 王令宝 雷军民 李华山 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期957-964,共8页
基于地热井内流体的流动换热方程以及岩石的能量方程,研究井直径、岩石导热系数、井深和地温梯度对采出水温度和采热功率的影响.结果表明:单井采出水温度、采热功率和岩石温度场均随时间衰减,第1、10、20个供暖季对应的平均采热功率分别... 基于地热井内流体的流动换热方程以及岩石的能量方程,研究井直径、岩石导热系数、井深和地温梯度对采出水温度和采热功率的影响.结果表明:单井采出水温度、采热功率和岩石温度场均随时间衰减,第1、10、20个供暖季对应的平均采热功率分别为755.01、660.02、639.42 kW,上述数据可用于热泵选型.对于20 a的供暖期,当两井间距为200 m时不会产生热干扰;岩石导热热阻远大于井内对流热阻和井壁导热热阻,降低岩石的导热热阻是提高采热功率的最有效手段;增加井直径和岩石导热系数可以降低岩石导热热阻;岩石导热系数每增加0.5 W/(m·K),采热功率增加100 kW;增加地温梯度和井深可以增大岩石和流体之间的传热温差,提高采热功率;地温梯度每增加10 K/km,采热功率增加213.54 kW. 展开更多
关键词 单井 地热供暖 热量衰减 地温梯度 岩石热阻
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硅胶孔径对吸附剂吸湿性能及制冷特性的影响 被引量：10
13
作者 卜宪标 王令宝 马伟斌 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期989-995,共7页
为开发出一种适用于吸附制冷的高性能吸附剂,选择了3种不同孔径的商用硅胶,孔径分别是2～3、4～7、8～10 nm,利用浸泡的方法将氯化钙嵌入硅胶微孔内来制备复合吸附剂,并对吸附剂的吸附性能进行了实验测试.测试结果表明:对于2～3 nm的硅... 为开发出一种适用于吸附制冷的高性能吸附剂,选择了3种不同孔径的商用硅胶,孔径分别是2～3、4～7、8～10 nm,利用浸泡的方法将氯化钙嵌入硅胶微孔内来制备复合吸附剂,并对吸附剂的吸附性能进行了实验测试.测试结果表明:对于2～3 nm的硅胶,由于孔径较小,氯化钙的浸入堵塞或者部分堵塞了水进入硅胶的传质通道,导致复合吸附剂不论是吸附量还是吸附速率与纯硅胶相比都没有提高;而对于4～7 nm和8～10 nm的硅胶,其复合吸附剂不论是吸附量还是吸附速率都较其相应的纯硅胶有大幅提高.复合吸附剂在20%湿度下吸附20 min和2 h的吸附量分别是8.08 g/100 g和15.7 g/100 g,在同等工况下,纯硅胶的吸附量分别是1.96 g/100 g和2.0 g/100 g.用制备的复合吸附剂制作了一台小型吸附制冷机并进行了测试,当热源温度为90℃,冷却水温度为35℃时,在整个循环周期内(15 min),制冷功率为1.03 kW,单位质量吸附剂的制冷功率(SCP)为128.3 W/kg,性能系数(COP)为0.27. 展开更多
关键词 硅胶孔径 硅胶/氯化钙复合吸附剂 吸附量 吸附制冷 制冷功率
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既有地热单井采暖系统换热量的增强方法 被引量：8
14
作者 卜宪标 冉运敏 +2 位作者 李华山 雷军民 王令宝 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期369-374,共6页
针对企业关注的单井换热量提高和优化运行问题,建立地热井内流体的流动换热方程和岩石的能量方程,并与热泵相结合,分析保温材料性能、注入水温度和流量对系统性能的影响。结果表明:地热井采出热功率随保温材料性能的增强而增大,保温材... 针对企业关注的单井换热量提高和优化运行问题,建立地热井内流体的流动换热方程和岩石的能量方程,并与热泵相结合,分析保温材料性能、注入水温度和流量对系统性能的影响。结果表明:地热井采出热功率随保温材料性能的增强而增大,保温材料导热系数从0.21 W/(m·K)减小到0.04 W/(m·K)时,地热井采出热功率从516.62 kW增加到543.92 kW;降低注入水温度可增大热泵输出功率,注入水温度为2.5、5.0、7.5和10.0℃时,地热井采出热功率分别为579.86、550.82、521.78、492.74 kW,热泵的输出功率分别为796.70、744.99、694.38、645.14 kW;井内对流热阻远小于岩石导热热阻,流量的增加对于提高换热量的作用较小。 展开更多
关键词 地热采暖 地热能 热阻 保温 单井 井下换热器
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换热器传热能力对有机朗肯循环性能的影响分析 被引量：3
15
作者 卜宪标 刘茜 +2 位作者 李华山 王汉治 王令宝 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1302-1307,共6页
为了提高低温有机朗肯循环的技术经济性,基于热力学第一和第二定律,建立了系统数学模型,以R1233zd(E)作为循环工质,在蒸发器热负荷恒定和系统净输出功最大的两种约束工况下,分析了蒸发器和冷凝器的传热能力对有机朗肯循环系统的影响。... 为了提高低温有机朗肯循环的技术经济性,基于热力学第一和第二定律,建立了系统数学模型,以R1233zd(E)作为循环工质,在蒸发器热负荷恒定和系统净输出功最大的两种约束工况下,分析了蒸发器和冷凝器的传热能力对有机朗肯循环系统的影响。结果表明:适当提高蒸发器和冷凝器的传热能力均能提升有机朗肯循环系统的热力性能;相对而言,蒸发器传热能力的影响更为显著,当蒸发器与冷凝器的传热能力增大2倍时,系统热效率分别升高了约168%和60%。此外,存在最佳的蒸发器和冷凝器传热能力使有机朗肯循环系统的比初始总投资最小。 展开更多
关键词 有机朗肯循环 R1233zd(E) 低温热源 蒸发器 冷凝器 传热能力 热力性能 技术经济性
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采用不同集热器的太阳能有机朗肯-闪蒸循环性能分析 被引量：4
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作者 卜宪标 刘茜 +2 位作者 李华山 王令宝 谢宁 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期2976-2983,共8页
针对太阳能有机朗肯-闪蒸循环(SBFC),本文基于EES(engineering equation solver)软件建立数学模型,以R245fa为循环工质,在集热器出口热水温度介于353.15~373.15K范围内,对平板集热器(FPC)和真空管集热器(ETC)驱动的SBFC系统热力性能以... 针对太阳能有机朗肯-闪蒸循环(SBFC),本文基于EES(engineering equation solver)软件建立数学模型,以R245fa为循环工质,在集热器出口热水温度介于353.15~373.15K范围内,对平板集热器(FPC)和真空管集热器(ETC)驱动的SBFC系统热力性能以及投资成本进行了对比分析。选用的性能指标参数包括净输出功、热效率、第二定律效率、不可逆损失以及比初始投资。结果表明,随着集热器出口热水温度的增大,SBFC系统的热力性能显著升高,且采用ETC的系统比FPC系统在热力性能上更具优势,该优势随着热水温度的升高而持续增大。研究同时表明,在SBFC的投资成本中,太阳能集热器投资占比最大,且采用ETC的系统比初始投资远大于采用FPC的系统;此外,集热器出口热水温度的升高有利于降低SBFC系统的比初始投资。 展开更多
关键词 平板集热器 真空管集热器 有机朗肯-闪蒸循环 热力性能 投资成本
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基于高导热材料填充漏失构造的深井换热器性能分析 被引量：4
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作者 卜宪标 蒋坤卿 +1 位作者 李华山 王令宝 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期2139-2146,共8页
地热供暖可有效缓解北方雾霾天气。干热岩虽然储量丰富,但增强型地热技术由于开发费用较高,裂隙控制以及避免诱发地震的技术尚不成熟,现阶段还不能商业化应用。水热型地热开发技术虽较成熟,但受资源条件的限制,开发规模较小。对于大多地... 地热供暖可有效缓解北方雾霾天气。干热岩虽然储量丰富,但增强型地热技术由于开发费用较高,裂隙控制以及避免诱发地震的技术尚不成熟,现阶段还不能商业化应用。水热型地热开发技术虽较成熟,但受资源条件的限制,开发规模较小。对于大多地区,受地质构造和资源禀赋的控制,单井产水量较低或者回灌难,开发经济效益较差。深井换热器(DBHE)技术是开采地热水低产区或回灌难地区热能的有效方式,但受制于岩石导热系数低,单井输出功率小,投资回收期长。为提高DBHE的输出功率,本文提出了增强型深井换热器(EDBHE),通过主动将高导热性能的复合填充剂流进漏失构造的方式提高岩石的导热性能,通过调节回压、密度和黏度来控制漏失量。研究结果表明,单井EDBHE十个采暖季的平均取热功率为1002.34 kW,是DBHE(424.45 kW)的2.36倍。而双井EDBHE十个采暖季的平均取热功率更是达到了27501.61 kW,且热输出稳定,每年的衰减率0.95%。EDBHE技术有效利用了出水量低或回灌难的水热型热储,大幅提高了其出力,扩大了地热供暖的应用范围。 展开更多
关键词 地热供暖 深井换热器 增强型深井换热器 复合填充剂 漏失构造 钻井液漏失
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太阳能制冷用复合吸附剂的制备及性能测试 被引量：3
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作者 卜宪标 王令宝 马伟斌 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1366-1372,共7页
为开发出一种适用于太阳能吸附制冷的高性能吸附剂,利用浸泡的方法制作了硅胶/氯化钙复合吸附剂,并对吸附剂的吸附性能进行了实验测试。结果表明:与硅胶相比,复合吸附剂不论是吸附量还是吸附速率都有大幅度提高,在相对湿度20%,吸附20min... 为开发出一种适用于太阳能吸附制冷的高性能吸附剂,利用浸泡的方法制作了硅胶/氯化钙复合吸附剂,并对吸附剂的吸附性能进行了实验测试。结果表明:与硅胶相比,复合吸附剂不论是吸附量还是吸附速率都有大幅度提高,在相对湿度20%,吸附20min时,硅胶的吸附量为1.96g/100g吸附剂,而复合吸附剂的吸附量为8.08g/100g吸附剂。用制备的复合吸附剂制作一台小型吸附制冷机并进行测试,当热源温度为90℃,冷却水温度为35℃时,在整个循环周期内(15min),制冷功率为1.03kW,单位质量吸附剂的制冷功率(SCP)为128.3W/kg,COP为0.27,说明复合吸附剂用于太阳能吸附制冷机是可行的。 展开更多
关键词 太阳能 吸附制冷 复合吸附剂 硅胶 氯化钙
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单井地热联合太阳能供暖系统性能模拟 被引量：2
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作者 卜宪标 冉运敏 +3 位作者 李华山 张冬冬 雷军民 王令宝 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期397-403,454,共8页
为获得单井地热联合太阳能供暖系统的性能,本文建立了单井地热存取热以及太阳能集热器和热泵系统的数学模型,采用三对角矩阵算法对模型进行了求解。研究结果表明:单井地热的输出功率调节主要是由注入水温度和流量决定的;单井地热具有宽... 为获得单井地热联合太阳能供暖系统的性能,本文建立了单井地热存取热以及太阳能集热器和热泵系统的数学模型,采用三对角矩阵算法对模型进行了求解。研究结果表明:单井地热的输出功率调节主要是由注入水温度和流量决定的;单井地热具有宽负荷调节能力,最小输出功率是最大值的72.61%,两者相差223.50 kW。利用地热的宽负荷调节能力可解决太阳能的不稳定性;太阳能集热器的功率和面积由地热的负荷调节能力决定。3 km深地热井,热泵平均输出功率720.81 kW,匹配的太阳能集热器功率约95.00 kW,集热器面积270 m^2;非供暖季的储热虽不能明显提高供暖时的取热功率,但可以缓解取热功率随时间的衰减。研究结果可为单井地热联合太阳能供暖系统的设计和运行提供指导。 展开更多
关键词 地热供暖 太阳能供暖 井下换热器 负荷匹配 地热单井 深井换热器 地热太阳能耦合
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城市燃气调峰负荷预测软件的研究与开发 被引量：2
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作者 卜宪标 谭羽非 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期153-154,共2页
准确地预测城市燃气用气负荷量,才能为调峰储气设施的确定及城市燃气优化调度提供最基本的设计参数。考虑近期我国燃气市场的需求,开发了城市燃气调峰负荷预测软件系统。该软件包括历史数据处理及输入模块、负荷预测模型库模块、各类型... 准确地预测城市燃气用气负荷量,才能为调峰储气设施的确定及城市燃气优化调度提供最基本的设计参数。考虑近期我国燃气市场的需求,开发了城市燃气调峰负荷预测软件系统。该软件包括历史数据处理及输入模块、负荷预测模型库模块、各类型负荷预测模块、预测结果数据库输出模块、调峰负荷与储气匹配比较等5个模块。对某城市天然气调峰负荷预测的结果表明,该系统能取得满意的预测效果。 展开更多
关键词 城市 燃气 负荷 系统 调峰 预测 模型 软件 研究
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