或周围温度,s(T)是比熵。Р余热发电系统的第二定律效率定义为输出功与废气火用的比率:Р (21)Р3.结果和讨论分析Р分析所用的排气成分及运行条件细节分别列在表1和表2。从热力学第一和第二定律的观点来看,废气组成成分不同为废气成分如何影响比热,比热如何影响余热锅炉和余热发电系统的性能提供了依据。排气成分由Cihan,Moran,Shapiro等人给出,其中,燃料是天然气。每种气体的燃烧产物和质量分数列于表1。余热发电系统模拟中所用的实验参数列于表2。Р3.1. 节点温差对温度曲线和余热锅炉蒸汽发生率的影响Р节点温差对整个余热锅炉中汽水和燃气温度曲线的影响示于图3。Р大的节点温差导致进入省煤器的燃气温度升高,导致过热器和蒸发器中的换热减弱,最终导致蒸汽发生率降低。产生蒸汽减少导致省煤器的换热减弱以及较高的排烟温度。排烟温度较高意味着余热锅炉的废热利用较少。这个温度曲线适用于表1所描述的气体I组成成分。为了获得基于热力学第二定律的更好性能,应该采用较小的节点温差。这也导致了余热锅炉中的不可逆较小,因为燃气和汽水之间的换热温差减小。余热锅炉不同节点温差的蒸汽发生率示于图4。Р大的节点温差导致余热锅炉系统余热利用较少。大的节点温差增加了蒸发器和省煤器中的燃气温度。Р3.2. 废气成分和进口温度对余热发电系统的第一定律效率的影响Р某一特定节点温差下(20K),不同燃气进口温度的蒸汽发生率示于图5。Р由于更多的能量进入余热锅炉,蒸汽发生率随着燃气进口温度的增加而增加。对任意废气进口温度和确定的节点温差来说,蒸汽发生率随着排气组分的不同而不同。这清楚地显示出实际气体组分和相关的比热影响了蒸汽的发生,为了有合适的蒸汽发生率和输出功,应当考虑这个问题。假设余热锅炉中的废气是空气,基于空气标准方法的计算得不到准确的蒸汽发生率。在一定的节点温差下,不同废气进口温度下的蒸汽透平净输出功示于图6。
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