Experimental investigation of a 250-kW turbine organic Rankine cycle system for low-grade waste heat recovery

An organic Rankine cycle (ORC) is generally used for converting low-grade heat into electricity. In this study, an extensive literature survey was conducted to identify current research gaps on experimental ORC systems. Specifically, there is limited experimental data and limited details on thermal and expander efficiencies of ORC systems. In order to address these gaps, the objective of this study included developing a turbine ORC with a power output exceeding 50 kW and thermal efficiency exceeding 8% for a heat source temperature < 120°C. The experimental results indicated that the system achieved a net power output of 242.5 kW and a thermal efficiency of 8.3% (the highest value for a turbine ORC system for the heat source temperature below 120°C). Thus, the study addressed the gaps identified in the research area of ORCs.     

中国区域工业企业绿色技术创新效率及因素分解

本文基于两阶段创新价值链下工业企业绿色技术创新的过程,构建了中国区域工业企业绿色技术创新效率评价体系,同时运用主成分分析法对这些指标数据进行降维处理,分别计算出两个阶段的技术创新效率,再通过DEA法测算各区域工业企业整体绿色技术创新效率并进行因素分解。研究发现:1在绿色技术开发阶段,考虑环境因素比不考虑环境因素的效率要低,中、西部地区面临的环境问题更加严峻,三大区域绿色技术开发效率差距悬殊。2在绿色技术成果转化阶段,绿色技术创新效率仍存在较大提升空间,东、中和西部地区绿色技术创新效率从高到低依次排列。3中国工业企业绿色技术创新整体效率偏低,而纯技术效率是导致整体效率低的主要原因。区域差距悬殊且存在继续扩大的风险,中、西部地区在纯技术效率和规模效率两个方面均有很大提升空间。4辽宁、河北、黑龙江、新疆、山西、内蒙古、云南、青海等区域要注重提高区域技术,安徽、吉林、江西、广西等区域则要注重减少资源冗余,宁夏、甘肃则既要注重提高区域技术还要注意较少资源冗余。未来,中国应该建立低碳经济发展模式,将环境污染指标工业企业技术创新效率评价体系,提升绿色技术创新效率。以供给侧改革为突破口,加快区域协同发展,发挥东部地区引领作用,缩小中国东、中、西部地区差异。因地制宜,根据各省份绿色技术创新效率不高的根源,采取有针对性的政策。加大绿色技术开发、清洁生产设备等方面的投入,控制污染物排放,推动以科技创新为核心的全面创新。     

中国碳市场波动溢出效应研究

自2013年以来,中国已先后建立了七个区域性碳市场。研究中国碳市场之间的波动溢出效应,有助于发现在碳市场运行初期起价格引导作用的区域市场,为其它地区碳市场的发展和全国碳市场的建立提供建议。本文选择广东、湖北和深圳三个交易量最大的区域碳市场为样本,利用多元GARCH(1,1)-BEKK模型,检验其波动溢出效应。为了消除履约期的影响,本文根据履约期将样本划分为阶段一(2014年7月1日—2015年6月30日)和阶段二(2015年7月1日—2016年7月19日),分阶段进行了检验,并从市场有效性的视角解释了检验结果。波动溢出效应检验结果显示:在阶段一内,广东碳市场对湖北碳市场、湖北碳市场对深圳碳市场、深圳碳市场对广东碳市场分别存在单向的波动溢出效应;在阶段二内,只存在深圳碳市场对广东碳市场的单向波动溢出效应;在整个样本期内,只存在深圳碳市场对广东碳市场的单向波动溢出效应。基于方差比的市场有效性检验结果显示:无论是阶段一、阶段二或整个样本期,三个碳市场均没有达到弱式有效。本文进一步在多重分形检验的基础上,利用多重分形谱宽度,比较了三个碳市场的非有效性程度,结果显示:在阶段一、阶段二和整个样本期,三个碳市场有效性大小关系分别为:湖北广东深圳、深圳湖北广东、广东深圳湖北。可见,三个碳市场早期的波动溢出效应不完全符合市场有效性大小关系,而较晚期的波动溢出效应符合市场有效性大小关系,这证明了中国碳市场在阶段二相比阶段一更为成熟。本文最后对中国碳排放权交易市场的发展提出了政策建议。     

Rebound effect and its decomposition – an analysis based on energy types in China

Rebound effect derived from energy efficiency improvement has been widely invested. However, most of studies focus on the rebound effect of the energy composite level and neither distinguish nor compare different energy types. We compare the differences in energy saving and energy rebound between primary and secondary energy sources, and further decompose the rebound effect into production rebound part and final demand component. To do so, we add a module for rebound into a comparative state China-CGE model. We design and test two simulation scenarios using the model. In Scenario 1, all production sectors’ energy efficiency of using primary energy increases by 5%. In Scenario 2, all production sectors’ energy efficiency of using secondary energy increases by 5%. The results show that Scenario 2 leads to more GDP growth and more energy saving. Our scenarios show rebound effects range between 9.6% and 27.9%, and in general are higher when energy efficiency of using primary energy sources is improved. Our decomposition analysis shows that improving energy efficiency in production sectors would stimulates energy use of final demand. Indeed, the consumption side has significant contribution to rebound in secondary energy use, especially in crude oil and gas. This study reveals that improving efficiency of using secondary energy is better than improving that of primary energy, both in terms of economic impact and energy rebound. And complementary policies that prevent energy services prices from falling too much can be adopted to reduce rebound. Controlling residential energy use could also be effective in reducing rebound, this has particular implication to economies in which residential energy consumption are far from saturation.     

环境约束下大都市城郊土地利用结构评价——基于信息熵和非期望产出模型分析

土地利用过程中会产生期望和非期望产出,针对以往土地利用结构评价中忽略环境产生的非期望产出而影响土地利用结构效率真实性问题,以大都市城郊的上海青浦区为例,宏观上,运用信息熵模型对该区2005~2014年土地利用结构有序性进行评价;微观上,运用非期望产出模型测算青浦区研究期间土地利用结构效率,为寻求区域土地利用结构效率损失的原因及改善途径提供参考。结果表明:(1)2005~2014年青浦区土地利用结构信息熵值时序上呈现"M"形变化趋势,空间上由中部向东西两翼递减;(2)2005~2014年青浦区土地利用结构效率变化趋势在时间序列上呈现"W"形变化趋势,空间上由中部的中心城区向东西两翼递减格局;(3)将环境的负产出纳入非期望产出模型进行土地利用结构效率评价,能更加准确的反映土地利用结构效率的真实性;(4)影响青浦区土地利用结构效率水平变化的主要因素为纯技术效率的变化,资源过度消耗和环境污染物排放过量是制约青浦区土地利用结构效率提升的主要原因。针对土地利用结构效率损失的原因及区域差异提出效率提升途径。研究结果可为青浦区土地利用结构优化和可持续发展提供科学借鉴。     

中型污水处理厂中药物和个人护理品的分布与去除

为了解15种药物及个人护理用品(PPCPs)在中小型污水处理厂中的分布及其去除效果,采用液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)技术对3座A2/O工艺的污水处理厂水样进行分析研究。结果显示,除普萘洛尔、吉非罗平和吲哚美辛在3座中小型污水处理厂各个工艺单元中均未被检出外,其余12种目标化合物的检出频率在90%~100%之间。进水水样中PPCPs的平均检出浓度为2 285.4 ng/L,其中咖啡因(CF)的平均检出浓度最高为973.3 ng/L,酮洛芬(KP)的平均检出浓度次之为844.7 ng/L,两者之和占进水水样中PPCPs平均含量的79.5%,表明污水处理厂的主要污染物为CF和KP。3座污水处理厂对CF的去除效果最为显著,平均去除率为95.3%,对15种PPCPs总去除效率在39.3%~82.8%之间。     

不同诱导条件对结晶产物形貌特征的影响

在流化床反应器中,以含铜废水为处理对象,重点考察了诱导条件改变对结晶系统运行效率及结晶产物形貌特征的影响。结果表明,进水200 mg/L,进药比([Cu2+]/[CO2-3])1∶1.2,p H为10.2的条件下,铜离子去除率可接近100%,诱导晶种表面平滑,诱导颗粒生长成致密杆状晶体结构,以碳酸盐为沉淀剂的诱导结晶系统依赖于体系的p H,高p H体系下发生的共结晶现象是影响系统运行的主要原因;随着进药摩尔比的增加,结晶产物由短杆状向球状转化,晶体机械强度显著降低大量破碎,影响出水水质;进药比1∶1.2,p H为11的条件下,含铜废水浓度为500 mg/L时,系统去除率可达95%以上,微晶产率低于5%。     

声凝并联合雾化预处理及其在过滤除尘中的应用

根据声凝并理论和雾化湿式除尘理论,建立了燃煤飞灰在声场联合雾化加湿作为预处理的过滤式除尘实验装置。分别在声场、雾化加湿、声场与雾化加湿相结合3种预处理条件下进行实验,确定合适的加湿量范围,得出不同条件下燃煤飞灰的去除效果。在声场联合雾化加湿条件下,分别研究了声压级和雾化加湿量对飞灰的去除率的影响。结果表明,声场和雾化加湿联合作用能有效提高燃煤PM2.5去除率。以声场联合雾化加湿作为预处理进行过滤除尘实验,结果表明,虽然对高效滤料的除尘效率提高作用有限,但是该预处理可减轻滤袋负荷,有效延缓压差增长,降低清灰频率。由于采用表面覆膜滤材,加湿量控制得当可避免产生"糊袋"现象。     

某电厂600MW火电机组脱硫增容改造方案探讨

按照国家环保部文件要求,大唐集团河北某电厂600 MW机组湿法脱硫系统需进行增容改造。该电厂根据实际情况,归纳了3种可行的脱硫增容改造方案,即原吸收塔增加喷淋层和高度、双吸收塔串联、双吸收塔双循环,阐述了各自的技术特点,结合性能保证、工程投资、施工周期等影响因素,比较了各方案的优缺点。经过对比和论证,双吸收塔方案比单吸收塔方案更适合于本次工程改造。     

京西门头沟区自然植被滞尘能力及效益研究

利用2006年夏季实地测量的植物叶片滞尘数值,得出常绿乔木、落叶阔叶乔木、灌木以及草地4种不同植物类型的平均滞尘能力,再将其与用遥感方法估算出的叶面积指数以及植被统计数据相结合,评估了门头沟区自然植被总体的滞尘能力、滞尘量与滞尘效益.结果表明: 自然植被具有明显的滞尘功能,门头沟区自然植被的年滞尘量为39.47×104 t,由此带来的滞尘效益价值为67.10×106元;灌木林和落叶阔叶林2种植被类型,是研究区自然植被滞尘能力和年滞尘量的主要组成部分;常绿乔木的滞尘时间长于其他任何植物种类,其年滞尘量与滞尘能力所占比例有所增加.