低品位余热有机朗肯循环综合性能评估与实验研究
发布时间：2021-10-24 21:36
从能源消费结构来看,全球能源消费仍然以一次能源为主。我国能源资源总量虽然丰富,但高度依赖煤炭资源,结构不合理,能源转换效率较低,且大部分能量以余热的方式被浪费。因此,回收低品位余热对提高能源利用率和改善环境问题具有重要的意义。在低温余热发电技术中,有机朗肯循环（ORC）具有结构简单、热回收率髙且运行费用低等优点,是一种有效的低品位余热发电技术。本文在广泛查阅ORC余热利用技术相关文献的基础上,对比研究了不同‘蒸发器-冷凝器’组合下亚临界ORC系统的热经济性能;研究了过热和回热对三种ORC循环热经济性能的影响;建立了跨临界ORC系统的能量分析,（火用）分析,经济性分析和环境影响分析（4E分析）模型,并提出了一种基于多目标的综合性能评估方法;对原有ORC发电系统实验台进行改造,在改进后的实验系统上进行了稳态实验和动态实验研究。主要研究内容及结论如下:（1）分别选择板式换热器（P）,管壳式换热器（S）和翅片管式换热器（F）构成不同的蒸发器和冷凝器组合,建立了四种ORC系统结构:ORC-PP,ORC-SS,ORC-FP和ORC-FS。采用单位发电成本作为评价指标,对不同换热器结构的亚临界ORC...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：157 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
全球一次能源消费量[1]
图 1.2 中国一次能源消费量[5]Fig. 1.2 Chinese primary energy consumption[5]时，快速增长的能源消耗和较低的能源转化效率也使得我问题变得更加突出。2006 年，我国碳排放量为 6662 百万增长到了 9123 百万吨，占全球碳排放量的 27.3%，远高于美我国在电力、钢铁、化工等高耗能行业，加快了技术改造发展可再生能源和新能技术，但是要实现全面解决环境污有很长的一段要走。尤其在工业、建筑业和交通业等行业电力行业。国能源资源总量虽然比较丰富，但高度依赖煤炭资源，率仍然较低，清洁能源占比小，环境问题和气候变化问题要实现能源的可持续发展，中国一方面必须“开源”，即和可再生能源，另一方面还要“节流”，即调整能源结构节约资源和保护环境作为一项长期的基本国策。
图 2.1 有机朗肯循环系统示意图：(a)流程图，(b)T-s 图[35]Fig.2.1 Schematic diagram of the organic Rankine cycle system[35]有机朗肯循环技术优势RC 在回收中低温余热具有很多的优点[4, 11, 12, 14, 36, 37]：能效率高：ORC 比水蒸气朗肯循环回收中低品位热能具有更高的效作压力低：ORC 使用的有机工质沸点低，系统可以工作在较低的压而对系统设备的要求降低；质在膨胀机出口处于气态区：大部分有机工质是干工质或等熵工质C 可以在较低过热度的前提下，保证膨胀机出口的干度，避免了中能不能为工质提高较大的过热度的问题；环境友好：ORC 可采用新型的有机工质，对臭氧层一般没有破坏，应指数低。同时，ORC 通常用于回收工业废热，或者用于太阳能、绿色可再生能源的利用中；机工质蒸汽比容小，管道尺寸小，透平通流面积小，单位体积的功率
【参考文献】：
期刊论文
[1]有机朗肯循环发电技术发展现状[J]. 王大彪,段捷,胡哺松,沈霄峰. 节能技术. 2015(03)
[2]工业余热有机朗肯循环参数优化和分析[J]. 贺超,刘朝,高虹,徐肖肖,解辉. 工程热物理学报. 2012(12)
[3]我国工业余热回收利用技术综述[J]. 连红奎,李艳,束光阳子,顾春伟. 节能技术. 2011(02)
[4]工业余热利用现状及技术展望[J]. 周耘,王康,陈思明. 科技情报开发与经济. 2010(23)
[5]我国余热利用现状与技术进展[J]. 赵钦新,王宇峰,王学斌,惠世恩,徐通模. 工业锅炉. 2009(05)
[6]低温热能发电方案中选择工质和确定参数的热力学原则和计算式[J]. 严家■. 工程热物理学报. 1982(01)
博士论文
[1]有机朗肯循环低温烟气余热发电系统实验研究及动态特性仿真[D]. 王志奇.中南大学 2012
本文编号：3456026
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：157 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
全球一次能源消费量[1]
图 1.2 中国一次能源消费量[5]Fig. 1.2 Chinese primary energy consumption[5]时，快速增长的能源消耗和较低的能源转化效率也使得我问题变得更加突出。2006 年，我国碳排放量为 6662 百万增长到了 9123 百万吨，占全球碳排放量的 27.3%，远高于美我国在电力、钢铁、化工等高耗能行业，加快了技术改造发展可再生能源和新能技术，但是要实现全面解决环境污有很长的一段要走。尤其在工业、建筑业和交通业等行业电力行业。国能源资源总量虽然比较丰富，但高度依赖煤炭资源，率仍然较低，清洁能源占比小，环境问题和气候变化问题要实现能源的可持续发展，中国一方面必须“开源”，即和可再生能源，另一方面还要“节流”，即调整能源结构节约资源和保护环境作为一项长期的基本国策。
图 2.1 有机朗肯循环系统示意图：(a)流程图，(b)T-s 图[35]Fig.2.1 Schematic diagram of the organic Rankine cycle system[35]有机朗肯循环技术优势RC 在回收中低温余热具有很多的优点[4, 11, 12, 14, 36, 37]：能效率高：ORC 比水蒸气朗肯循环回收中低品位热能具有更高的效作压力低：ORC 使用的有机工质沸点低，系统可以工作在较低的压而对系统设备的要求降低；质在膨胀机出口处于气态区：大部分有机工质是干工质或等熵工质C 可以在较低过热度的前提下，保证膨胀机出口的干度，避免了中能不能为工质提高较大的过热度的问题；环境友好：ORC 可采用新型的有机工质，对臭氧层一般没有破坏，应指数低。同时，ORC 通常用于回收工业废热，或者用于太阳能、绿色可再生能源的利用中；机工质蒸汽比容小，管道尺寸小，透平通流面积小，单位体积的功率
【参考文献】：
期刊论文
[1]有机朗肯循环发电技术发展现状[J]. 王大彪,段捷,胡哺松,沈霄峰. 节能技术. 2015(03)
[2]工业余热有机朗肯循环参数优化和分析[J]. 贺超,刘朝,高虹,徐肖肖,解辉. 工程热物理学报. 2012(12)
[3]我国工业余热回收利用技术综述[J]. 连红奎,李艳,束光阳子,顾春伟. 节能技术. 2011(02)
[4]工业余热利用现状及技术展望[J]. 周耘,王康,陈思明. 科技情报开发与经济. 2010(23)
[5]我国余热利用现状与技术进展[J]. 赵钦新,王宇峰,王学斌,惠世恩,徐通模. 工业锅炉. 2009(05)
[6]低温热能发电方案中选择工质和确定参数的热力学原则和计算式[J]. 严家■. 工程热物理学报. 1982(01)
博士论文
[1]有机朗肯循环低温烟气余热发电系统实验研究及动态特性仿真[D]. 王志奇.中南大学 2012
本文编号：3456026
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dongligc/3456026.html
