基于有机朗肯循环的燃煤电厂低温余热回收技术研究

发布时间：2017-05-30 11:07

  本文关键词：基于有机朗肯循环的燃煤电厂低温余热回收技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：我国是以煤炭作为支撑国民经济的主要能源和重要的工业原料，在中国整个发电量中，燃煤电厂发电占据77%，因此从全厂能源综合利用的角度入手，进一步深挖电厂低温余热利用潜力，提高火电厂全厂发电净效率对我国节能减排工作具有重要的意义。有机朗肯循环循环（Organic Rankine Cycle，ORC）在回收低温余热方面具有结构简单、热力学性能好、运行简单等优点，将在低温余热回收领域得到广泛的应用。 本文针对燃煤电厂低温烟气余热、湿式除渣蒸发水余热特点，分别建立了基于ORC系统的烟气低温余热回收系统和燃煤电厂湿式除渣蒸发水余热回收系统，采用Engineering Equation Solver（EES）软件，对有机工质热物性进行计算，对循环系统进行模拟。采用直接搜索法对系统进行热力学计算，讨论了蒸发温度、热源进出口温度、窄点温度以及不同工质对系统热效率、火用效率、净输出功以及不可逆损失等热力学性能的影响，获得的结果如下： 首先，在热源条件一定下，随着蒸发温度的增加，系统净输出功先增大后减小，存在一个峰值，随着热源温度的增加而增大，在回收中低温余热中，ORC循环具有明显的优势。 其次，在回收燃煤电厂烟气余热循环过程中，当窄点温差一定，随着烟气出口温度的降低，系统的净输出功先增大后减小，采用R245fa作为工质性能最好。当烟气出口温度一定时，系统净输出功和热效率随着蒸发器窄点温差的升高而降低。ORC系统将烟气出口温度从407.3K降低到363.15K，采用R123作为工质性能最好，所研究的系统净输出功达到16.1kW,热效率10.86%。 最后，对湿式除渣水余热回收利用系统，系统热效率和净输出功整体上随着工质潜热值的增加而增大。采用Ethanol作为工质时，所研究的系统的净输出功和用效率最大，达到187.627kW， Ethanol最为适合作为本系统的工质。在蒸发温度固定时，系统净输出功、火用效率、消耗泵功、质量流量随着热源出口温度的增加而降低，热效率基本维持不变。在热源出口温度固定时，系统净输出功、热效率、火用效率都随着蒸发温度的增加而增加，不可逆损失、质量流量随着蒸发温度的增加而降低。回收含有潜热的热源时，应尽量选取汽化潜热更大的工质。
【关键词】：燃煤电厂 余热利用 有机朗肯循环 ORC 湿式除渣
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM621;TK115
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 主要符号表8-9
• 1 绪论9-27
• 1.1 世界能源现状及余热资源分布9-14
• 1.1.1 世界能源消费现状9-10
• 1.1.2 余热资源分布10-12
• 1.1.3 我国能源消费现状12-14
• 1.2 我国燃煤电厂余热分布及利用现状14-17
• 1.2.1 锅炉排烟热损失及利用现状15-16
• 1.2.2 灰渣物理热损失及利用现状16-17
• 1.2.3 其他热损失及利用现状17
• 1.3 有机朗肯循环研究现状17-25
• 1.3.1 有机朗肯循环介绍18-19
• 1.3.2 有机朗肯循环研究现状综述19-25
• 1.4 研究目的和内容25-27
• 1.4.1 研究目的25-26
• 1.4.2 研究内容26-27
• 2 ORC 系统基本特性及优势27-36
• 2.1 有机朗肯循环系统模型27-28
• 2.2 ORC 系统热力学分析28-35
• 2.2.1 计算方法28-29
• 2.2.2 循环工质和计算条件29-32
• 2.2.3 计算结果及分析32-35
• 2.3 本章小结35-36
• 3 基于 ORC 的低温烟气余热回收系统36-47
• 3.1 系统描述36
• 3.2 电厂循环系统参数分析36-37
• 3.3 热力学分析37-46
• 3.3.1 计算方法37-40
• 3.3.2 循环工质和计算条件40-42
• 3.3.3 结果分析42-46
• 3.4 本章小结46-47
• 4 基于 ORC 的燃煤电厂湿式除渣水余热回收利用系统47-56
• 4.1 系统描述47-48
• 4.2 循环工质的选择48-50
• 4.3 系统热力学分析与计算50-55
• 4.3.1 锅炉部分50
• 4.3.2 ORC 系统热力学分析50-51
• 4.3.3 结果和讨论51-55
• 4.4 本章小结55-56
• 5 结论和展望56-58
• 5.1 结论56
• 5.2 展望56-58
• 致谢58-59
• 参考文献59-64
• 附录64
• A 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录64
• B 作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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  本文关键词：基于有机朗肯循环的燃煤电厂低温余热回收技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：406999