采用混合工质的双级蒸发有机朗肯循环系统性能优化和实验研究
发布时间：2021-11-12 19:14
目前全球经济的迅速发展导致能源短缺问题日益严重,使得可再生能源开发以及余热回收技术变得越来越重要。其中我国余热资源大量存在于各行业,尤其是中低品位的低温热能,合理高效地回收该类热能逐渐成为研究热点。有机朗肯循环（organic Rankine cycle,ORC）技术已被证明是中低温余热回收,提高能源利用率的有效方法。本文分别建立了超-亚临界有机朗肯循环（Supercritical-Subcritical organic Rankine cycle,SSORC）和串联双蒸发有机朗肯循环（Series dual-pressure evaporation organic Rankine cycle,STORC）两种不同双级蒸发系统的数值模型并对其进行了参数分析和系统性能优化,同时进行了10 kW的有机朗肯循环发电系统试验,主要结论有:（1）对SSORC系统探讨了五个关键运行参数对系统热力性能和经济性能的影响,开展了净功最大化,?效率最大化以及传热需求(UAsys)最小化的单目标优化以及?效率和UAsys的双目标优化。研究表明,随着超临界循环温度和...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
超临界有机朗肯循环的系统流程图
采用混合工质的双级蒸发有机朗肯循环系统性能优化和实验研究12图2.1超临界有机朗肯循环的系统流程图Figure2.1FlowchartofSSORCsystem图2.2超-亚临界有机朗肯循环的T-s图Figure2.2T-sdiagramofSSORCsystem
江苏大学硕士学位论文13图2.3超临界有机朗肯循环的T-Q图Figure2.3T-QdiagramofSSORCsystem2.2数学模型本章节ORC系统模型建立前作出以下假设便于系统分析和评估：整个系统在稳定状态下运行；所有换热过程中皆没有热量损失；有机工质的物性不随温度和压力的变化而变化，并且在流动过程中没有工质损耗；不考虑压降和热辐射对系统的影响。2.2.1热力模型本章节基于第一热力学和第二热力学定律，对SSORC系统的能量传递和损情况进行了表述，具体为：SSORC的超临界循环过程吸收热源热量，同时亚临界循环过程再次吸收热源余热，总换热量为：)(1411hhmQgsys-=(2.1)其中，gm为热源质量流量，11h和14h分别为热源进出口处比焓。系统中的两个工质泵分别用于超临界循环和亚临界循环。其工质泵的功率损耗可以表示为：)()(1212,hhmhhmWrpsrlp-=-=η(2.2)
【参考文献】：
期刊论文
[1]非共沸混合工质组分调控ORC系统热经济性分析和优化[J]. 陈超男,罗向龙,杨智,黄仁龙,卢沛,陈健勇,陈颖. 化工学报. 2020(05)
[2]亚临界有机朗肯循环发电系统热经济性分析[J]. 高宏伟,袁鹏飞,张超,俞洁. 天津理工大学学报. 2020(01)
[3]耦合有机朗肯循环的液化空气储能系统优化[J]. 李建设,董益华,罗海华. 中国电力. 2020(01)
[4]利用燃气轮机烟气余热的复合有机朗肯循环系统优化分析[J]. 马帅杰,林文胜. 制冷学报. 2019(06)
[5]基于MODA算法的有机朗肯循环多目标优化[J]. 韩中合,梅中恺,李鹏. 工程热物理学报. 2019(11)
[6]基于定热源的两种有机朗肯循环系统的经济性分析[J]. 韩中合,范伟. 可再生能源. 2019(02)
[7]陶瓷窑炉排烟余热驱动有机朗肯循环性能分析[J]. 张任平,刘江. 陶瓷学报. 2018(05)
[8]基于分液冷凝的R245fa/pentane混合工质朗肯循环多目标优化[J]. 黄仁龙,罗向龙,梁志辉,陈颖. 化工学报. 2018(05)
[9]回收烟气余热亚临界ORC系统投资回收年限估计[J]. 莫东鸣,李晓平,王晓琼,李友荣. 工业加热. 2015(05)
[10]有机朗肯循环低温余热利用技术研究综述[J]. 邱留良,任洪波,班银银,杨健,蔡强. 应用能源技术. 2015(10)
硕士论文
[1]基于有机朗肯循环和Kalina循环冷热电联供系统的研究[D]. 周然.山东大学 2015
本文编号：3491501
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
超临界有机朗肯循环的系统流程图
采用混合工质的双级蒸发有机朗肯循环系统性能优化和实验研究12图2.1超临界有机朗肯循环的系统流程图Figure2.1FlowchartofSSORCsystem图2.2超-亚临界有机朗肯循环的T-s图Figure2.2T-sdiagramofSSORCsystem
江苏大学硕士学位论文13图2.3超临界有机朗肯循环的T-Q图Figure2.3T-QdiagramofSSORCsystem2.2数学模型本章节ORC系统模型建立前作出以下假设便于系统分析和评估：整个系统在稳定状态下运行；所有换热过程中皆没有热量损失；有机工质的物性不随温度和压力的变化而变化，并且在流动过程中没有工质损耗；不考虑压降和热辐射对系统的影响。2.2.1热力模型本章节基于第一热力学和第二热力学定律，对SSORC系统的能量传递和损情况进行了表述，具体为：SSORC的超临界循环过程吸收热源热量，同时亚临界循环过程再次吸收热源余热，总换热量为：)(1411hhmQgsys-=(2.1)其中，gm为热源质量流量，11h和14h分别为热源进出口处比焓。系统中的两个工质泵分别用于超临界循环和亚临界循环。其工质泵的功率损耗可以表示为：)()(1212,hhmhhmWrpsrlp-=-=η(2.2)
【参考文献】：
期刊论文
[1]非共沸混合工质组分调控ORC系统热经济性分析和优化[J]. 陈超男,罗向龙,杨智,黄仁龙,卢沛,陈健勇,陈颖. 化工学报. 2020(05)
[2]亚临界有机朗肯循环发电系统热经济性分析[J]. 高宏伟,袁鹏飞,张超,俞洁. 天津理工大学学报. 2020(01)
[3]耦合有机朗肯循环的液化空气储能系统优化[J]. 李建设,董益华,罗海华. 中国电力. 2020(01)
[4]利用燃气轮机烟气余热的复合有机朗肯循环系统优化分析[J]. 马帅杰,林文胜. 制冷学报. 2019(06)
[5]基于MODA算法的有机朗肯循环多目标优化[J]. 韩中合,梅中恺,李鹏. 工程热物理学报. 2019(11)
[6]基于定热源的两种有机朗肯循环系统的经济性分析[J]. 韩中合,范伟. 可再生能源. 2019(02)
[7]陶瓷窑炉排烟余热驱动有机朗肯循环性能分析[J]. 张任平,刘江. 陶瓷学报. 2018(05)
[8]基于分液冷凝的R245fa/pentane混合工质朗肯循环多目标优化[J]. 黄仁龙,罗向龙,梁志辉,陈颖. 化工学报. 2018(05)
[9]回收烟气余热亚临界ORC系统投资回收年限估计[J]. 莫东鸣,李晓平,王晓琼,李友荣. 工业加热. 2015(05)
[10]有机朗肯循环低温余热利用技术研究综述[J]. 邱留良,任洪波,班银银,杨健,蔡强. 应用能源技术. 2015(10)
硕士论文
[1]基于有机朗肯循环和Kalina循环冷热电联供系统的研究[D]. 周然.山东大学 2015
本文编号：3491501
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/lindaojc/3491501.html
