低品位余热利用过程控制

发布时间：2024-05-19 23:40

　　随着经济的高速发展,我国面对的能源危机和环境污染等问题日益严重,利用朗肯循环回收余热能够有效减少工业能耗和温室气体排放。近年来,国内外的学者正在研究利用CO2做工质,通过跨临界循环的方式回收低温余热,这样既能实现能源回收利用,又能做到保护环境。论文首先对CO2跨临界循环模型进行了热力学分析,利用Aspen HYSYS仿真软件搭建了包括蒸发器、膨胀机、工质泵和冷凝器主要部件的CO2跨临界循环过程模型。在某一额定工况下,研究了不同工作参数下,跨临界循环系统性能的变化情况。论文基于质量守恒方程和能量守恒方程,通过合理的简化假设,建立了CO2跨临界循环过程中关键部件,蒸发器、膨胀机、工质泵和冷凝器的模型,并根据各部件之间的关系,将它们连接成面向控制的CO2跨临界循环余热利用系统的动态模型。为了充分利用低温余热,论文提出了两种余热发电系统的控制方案。其一,针对系统中多变量耦合的问题,研究了前馈解耦算法,并利用粒子群算法对解耦系统的PID控制器参数进行了优化,仿真结果表明该方法有良好的设定值跟踪和抑制扰动的能力。其二,利用线性二次型调节器与PI控制器结合,设计了基于CO2跨临界循环余热利用过程的多...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1CO2的相图示意图

循环(carbondioxidetranscriticalcycle)工作过程质由水换成了CO2。CO2跨临界循环的显著特点处于超临界和亚临界两种状态下。超临界状态在很大的不同，这主要是由于在临界区附近，C变化非常剧烈。这决定了超临界CO2具有独特流体的性质进行分析，有....

图2-7CO2跨临界热力循环T-S示意图

图2-7CO2跨临界热力循环T-S示意图图2-8基本CO2跨临界循环示意图

图2-8基本CO2跨临界循环示意图

13图2-8基本CO2跨临界循环示意图胀机排气温度较高时，可以在循环中设置一个回热器，利用的排气对工质泵入口温度较低的CO2进行加热，提高了CO吸热温度，降低了CO2在冷凝器中的平均放热温度，减少了热量，提高了循环的热效率，带回热器的CO2跨临界循环过程7中的状态....

图2-9带回热器的CO2跨临界循环示意图

在实际的跨临界循环过程中，膨胀和压缩都有实际的效率值。实际的跨临界循环可以用图中状态点1、2、3、4和状态点之间的连线来表示。图2-9带回热器的CO2跨临界循环示意图对于含回热器的CO2跨临界循环，回热器中处于亚临界压力下的线段2-2IHX将热量传递给处于超临界压力下的线段....

本文编号：3978627