热经济学分析及其应用
热经济学分析及其应用
提要本文在对多联产系统全流程模拟的热效率分析的基础上对该多联产进行(火用) 分析，并将(火用) 分析与经济分析相结合，采用mathematica 工具建立多联产系统的热经济优化模型，通过模型优化求解，寻找系统(火用) 效率和经济效益的最佳关系，使产品的能耗最小，经济效益最大，从而为以煤气化为核心的多联产系统节能降耗奠定基础。
关键词：热经学分析；以煤气化为核心；多联产系统；应用
一、引言
立足于我国以煤为主的能源结构，在发电行业里发展了多种清洁煤技术，其中以煤气化为核心的多联产系统是解决我国未来可持续发展的方向之一。
多联产系统是一个非常复杂的系统，主要的产品输出有两种形式：化学品和电力资源。化学品的化学能与输出电力的电能，品位不同，单位(火用) 价格不同。如果将两者等同起来可能只会得到尽量提高系统热力学效率的片面结论，为此需要将(火用) 与经济结合进行分析——(火用) 经济学分析。(火用) 经济学分析的依据是热力学与经济学结合的原理，在合适的热力学量度（热效率、(火用) 效率）与资金支付方面寻找一种最佳关系，使产品的能耗最低，单位成本最小，经济效益最佳。
二、热经济学分析在多联产系统中的应用
本文输入输出的(火用) 分析表明：气化炉单元的(火用) 效率为85.27%；净化、变换与甲醇合成单元的(火用) 效率为85.08%；发电单元的(火用) 效率为42.41%。其中，入口单元煤的化学(火用) 为27，557.7kJ·kg-1coal 。
在甲醇合成单元中，提高未反应气的循环率可以提高系统的(火用) 效率。然而，在合成甲醇单元中，未反应气的循环率的提高势必增加甲醇合成单元及其后续单元中各设备的负荷，导致设备装置增大，投资成本和运营成本增加。从热力学角度分析多联产系统，只能得到系统能量利用的合理性，但系统(火用) 效率高并不代表经济上的最佳。因此，需要热力学分析与经济学分析结合起来的(火用) 经济学分析法，分析甲醇合成单元中分流器分流值f 对系统经济性和(火用) 效率的影响，寻求最优值。