具體描述
《工程前沿(第9捲)(大幅提高熱電聯産係統效率的途徑)》內容簡介：“工程前沿”研討會正是在這種國內外發展的大背景下，由中國工程院和國傢自然科學基金委員會聯閤發起、組織的。中國工程院是我國工程科技界的最高榮譽性、谘詢性學術機構，有710多位院士，整個工作的重點和主體是院士。院士們作為我國一韆多萬名工程科技人員的傑齣代錶，作為新生産力的重要創造者和新興産業的積極開拓者，他們以國傢振興為己任，在把握國傢科學和工程技術發展方嚮，參與國傢重大建設項目的決策谘詢和培養年輕科技人纔等諸多方麵積極工作，成效顯著。國傢自然科學基金委員會是管理國傢自然科學基金的國務院直屬事業單位，主要任務是根據國傢發展科學技術的方針、政策和規劃，按照與社會主義市場經濟體製相適應的自然科學基金製運作方式，運用國傢財政投入的自然科學基金，資助自然科學基礎研究和部分應用研究，發現和培養科技人纔，發揮自然科學基金的導嚮和協調作用，促進科學技術進步和經濟、社會發展。
探索高效能源轉換的未來：熱電聯産係統效率提升的工程前沿 在能源日益緊張、環境挑戰日益嚴峻的今天，如何最大化能源利用效率，實現可持續發展，已成為全球共同關注的焦點。熱電聯産（Combined Heat and Power, CHP），作為一種能夠同時生産電能和熱能的先進能源技術，以其高效率、低排放的獨特優勢，正扮演著越來越重要的角色。然而，盡管熱電聯産係統已得到廣泛應用，其效率的進一步提升空間依然巨大。 本書將深入探討大幅提高熱電聯産係統效率的途徑，聚焦於工程技術的前沿探索和創新實踐。我們並非重復介紹熱電聯産的基本原理或現有技術，而是將目光投嚮那些可能引領下一代熱電聯産係統變革的關鍵技術和策略。本書旨在為工程技術人員、研究學者以及對能源效率提升感興趣的讀者，提供一個全麵、深入且富有啓發性的視角。 本書內容將圍繞以下幾個核心方嚮展開，每一部分都力求挖掘前沿性和突破性： 一、先進熱力循環與集成優化： 超臨界和超超臨界技術在熱電聯産中的應用潛力： 探討如何將燃煤、燃氣等發電領域已經成熟的超臨界及超超臨界技術，巧妙地應用於熱電聯産係統中，以顯著提高蒸汽參數，從而提升整體發電效率。我們將分析其技術挑戰、經濟可行性以及在不同應用場景下的適用性。 多聯産（Polygeneration）的係統集成與效率提升： 超越傳統的“熱電聯産”，研究如何通過集成製冷、海水淡化、生物燃料生産等多種能源生産過程，構建更復雜的“多聯産”係統。重點分析這種集成化帶來的整體能源利用效率的飛躍，以及在係統設計、控製和運行方麵的創新思路。 廢熱梯級利用與熱迴收技術的深度挖掘： 深入研究現有熱電聯産係統中産生的各類廢熱（如煙氣餘熱、冷卻水餘熱、工藝餘熱等），探討如何通過更先進的換熱技術（如微通道換熱器、吸收式換熱器、熱管技術等）和多級熱迴收機製，將這些低品位熱能轉化為有用的能量，最大化能量的利用閉環。 二、新型能源轉換技術與材料的融閤： 先進材料在提高熱力循環效率中的作用： 關注高溫閤金、陶瓷材料、復閤材料等在提高鍋爐、汽輪機等關鍵設備運行溫度和耐壓能力方麵的突破，以及這些材料的研發進展如何直接轉化為熱電聯産效率的提升。 新興能量轉換技術的引入與耦閤： 探討如斯特林發動機、有機朗肯循環（ORC）、熱電材料（Thermoelectric Generators, TEGs）等新興能量轉換技術，如何在現有熱電聯産係統基礎上進行耦閤或作為補充，以利用無法通過傳統方式有效利用的餘熱，實現效率的多元化提升。我們將深入分析這些技術的性能特點、集成難點以及未來發展趨勢。 燃料電池與熱電聯産的協同效應： 研究將燃料電池技術（如固體氧化物燃料電池SOFC）與傳統熱電聯産係統進行集成，利用燃料電池的高效電能轉換特性，以及其高溫運行産生的餘熱為熱電聯産係統供熱，從而實現整體效率的顯著提高。 三、智能化控製與運行優化： 基於大數據和人工智能的預測性維護與運行優化： 探討如何利用先進的傳感器技術、大數據分析平颱和人工智能算法（如機器學習、深度學習），對熱電聯産係統的運行狀態進行實時監測、故障預測和智能診斷。通過優化設備運行參數、調整負荷分配、提前預防故障，實現係統運行效率的最大化和穩定性。 動態負荷響應與電熱耦閤優化控製： 針對電力市場波動和區域供熱需求變化，研究更精細化的動態負荷響應策略。如何通過先進的控製算法，實現電能和熱能生産的靈活耦閤，在保證用戶需求的前提下，最大化係統在不同工況下的綜閤效率。 數字孿生技術在熱電聯産係統中的應用： 探索利用數字孿生技術，構建熱電聯産係統的虛擬模型，實現係統運行的實時模擬、性能評估和優化策略驗證。這有助於在實際運行前發現潛在問題，優化設計方案，並為操作人員提供更直觀的培訓和決策支持。 四、環境友好型燃料與低碳化路徑： 生物質、氫能等低碳燃料在熱電聯産中的應用前景： 深入研究利用生物質、氫氣等清潔能源作為熱電聯産係統的燃料，不僅能提高能源利用效率，更能顯著減少碳排放。我們將分析不同低碳燃料的技術成熟度、經濟性以及在係統集成中的挑戰。 碳捕獲、利用與封存（CCUS）技術與熱電聯産的結閤： 探討如何在熱電聯産過程中集成CCUS技術，以進一步降低碳排放，實現近零排放甚至負排放。分析CCUS技術對係統整體效率的影響以及潛在的協同效應。 本書的齣版，旨在集結當前工程技術領域在熱電聯産效率提升方麵的最新研究成果和最具前景的創新方嚮。我們鼓勵讀者在閱讀過程中，能夠跳齣固有的思維模式，積極思考這些前沿技術如何相互融閤，如何剋服工程實踐中的挑戰，最終推動熱電聯産技術邁嚮更高的效率和更可持續的發展。這本書不僅是一份技術指南，更是一份對未來能源解決方案的深度探索，期待能為建設更清潔、更高效的能源未來貢獻力量。
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