基于热经济学的蒸汽系统分析及钢厂能源介质成本核算

发布时间：2020-07-05 13:19

【摘要】：众所周知,人类的能源消耗量与日俱增,因此越来越多的人开始对能量系统进行广泛分析,以期望遏制能源消耗增长的速度。早期的能量系统分析注重研究能源的量,当火用概念出现后,能量系统分析开始将量和质结合起来。而热经济学更进一步,将火用和经济学概念结合起来,使得能量系统的分析直接将能源和经济同时纳入考虑。本论文的研究基于热经济学理论,分为两大块,第一部分是对蒸汽系统的热经济学分析和诊断,第二部分是对钢厂能源介质的成本核算。对第一部分研究内容,热经济学理论被应用在锅炉蒸汽系统和燃气轮机蒸汽系统,两个系统都进行了热经济学分析,同时还对燃气轮机蒸汽系统参考状态和运行状态的数据进行了热经济学诊断。首先,整个系统将由物理结构和流结构来描述其特征。然后,利用EES软件对系统每一条流进行计算,得到其火用值。下一步,将每条流的火用值输入软件TAESS进行热经济学分析。软件TAESS可以自动进算出燃料-产品表,不可逆损失,火用成本以及单位火用成本。此外,该软件还可以生成图以描述火用成本的构成。最后,该软件也可以进行热经济学诊断,找出故障源并量化故障的影响。故障部件是初始自己定义,有故障时的运行数据由质量和能量守恒计算得出。本文使用的热经济学诊断模型不仅可以找出故障设备,并且可以量化故障的影响,将额外付出的燃料量和不可逆损失,产品和排放废物的改变联系起来。第二部分的研究是钢厂能源介质成本核算,钢厂是能源消耗大户,其节能潜力巨大。技术角度的节能研究很多,但是从管理角度的节能也很重要。中国的钢铁行业产能过剩,企业数量多,竞争激烈,因此,企业为了降低成本,人为降低能源介质的价格,使得能源介质的价格违背其价值,也脱离了市场。本文将基于热经济学模型来计算出能源介质的成本价格,以期为后面完整的定价模型做准备。成本结果为:焦炉煤气价格为0.924元/m3,转炉煤气价格为0.413元/m3,高压蒸汽价格为141元/t,中压蒸汽108元/t,低压蒸汽67.7元/t,电的平均成本为0.45元/kWh。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TF758

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本文编号：2742656