低温地热发电循环理论优化与有机工质朗肯循环性能实验研究
发布时间：2023-04-11 04:00
我国地热资源丰富，但以100oC以下的低温热水型资源为主；传统的地热发电技术下，对这些资源作发电利用的经济性不足，大量资源因而未能得以开发利用。近年来，有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle, ORC)技术、有机工质跨临界循环(Organic Trans-critical Cycle, OTC)技术、Kalina循环技术等新型中低温动力循环技术的发展，连同各国政府对可再生能源发电的鼓励政策，使得资源的经济发电温度得以降低，低温地热资源的发电潜力和经济性前景开始受到关注。开展基于ORC、OTC、Kalina循环、着眼于改善系统技术经济性的低温地热发电技术优化研究，具有促进低温地热资源发电利用，从而节约化石能源、减小与化石燃料燃烧相应的温室气体CO2和大气污染物排放的重要意义。 本课题以改善80-100oC热水型地热资源发电利用的技术经济性为研究目标，开展了系统技术经济性优化目标函数研究，系统技术经济性影响因素和影响规律研究，ORC、OTC、Kalina循环技术优化和对比评价研究，系统关键部件性能和系统性能实验优化研究。 以整个地热电站发电成本最低为根本的技术经济性优化目...
【文章页数】：150 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
1.1 课题背景
1.2 低温地热发电系统研究的意义
1.3 低温发电研究任务
1.4 中低温发电系统的研究现状
1.4.1 循环研究方面
1.4.2 工质研究方面
1.4.3 评价指标方面
1.4.4 低温发电研究现状小结
1.5 本文主要研究内容
第二章 低温地热发电经济性目标函数
2.1 系统经济性优化目标函数的提出
2.1.1 ηI或ηII作为经济性评价指标的讨论
2.1.2 APR、CR 或 SIC 作为经济性评价指标的讨论
2.1.3 LEC 作为经济性评价指标的讨论
2.2 (P output,net/m brine)作为全电站技术经济性优化目标函数的确立
2.3 小结
第三章 低温地热发电系统循环优化
3.1 ORC 与 OTC 的优化研究
3.1.1 ORC 与 OTC 系统简介
3.1.2 ORC 与 OTC 系统性能分析方法
3.1.3 带换热器设计的发电系统仿真模型的建立
3.1.4 工质、循环参数对 (Poutput,net/mbrine)的影响规律
3.1.5 工质的选择
3.2 ORC 与 OTC 系统技术经济性对比评价研究
3.2.1 ORC 与 OTC 系统工质及循环参数的优化
3.2.2 ORC 与 OTC 系统性能的对比评价
3.3 Kalina 循环优化研究
3.3.1 Kalina 循环系统介绍
3.3.2 Kalina 循环系统模型
3.3.3 计算结果的可靠性验证
3.3.4 Kalina 循环系统性能影响因素分析
3.4 Kalina 循环与 ORC 系统性能的对比评价
3.5 小结
第四章 低温地热发电实验系统的改进
4.1 实验台的改进方案
4.1.1 原有实验系统
4.1.2 原有实验系统存在的问题
4.1.3 实验台的改进措施
4.2 实验台改进后性能分析
4.2.1 实验测量参数与测量手段
4.2.2 实验误差分析
4.2.3 实验操作步骤
4.2.4 实验结果分析
4.3 小结
第五章 涡旋膨胀机性能实验研究
5.1 涡旋膨胀机实验性能评价指标
5.2 涡旋膨胀机性能实验研究
5.2.1 实验目的
5.2.2 实验方式
5.2.3 实验结果分析
5.3 小结
第六章 低温地热 ORC 发电系统实验研究
6.1 实验方案
6.2 ORC 系统工质循环性能对比评价方法讨论
6.2.1 现行对比评价方法
6.2.2 实验环节存在的不公平因素
6.2.3 改进的实验结果对比评价方法
6.2.4 改进措施的可行性
6.3 低温地热 ORC 发电系统性能实验
6.3.1 实验目的
6.3.2 实验方式
6.3.3 实验结果分析
6.4 工质实验性能研究
6.4.1 实验目的
6.4.2 实验方式
6.4.3 基于公平评价方法的实验结果分析
6.5 小结
第七章 结论与建议
7.1 结论
7.2 创新点
7.3 建议
参考文献
符号表
发表论文和参加科研情况说明
致谢
本文编号：3789279
【文章页数】：150 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
1.1 课题背景
1.2 低温地热发电系统研究的意义
1.3 低温发电研究任务
1.4 中低温发电系统的研究现状
1.4.1 循环研究方面
1.4.2 工质研究方面
1.4.3 评价指标方面
1.4.4 低温发电研究现状小结
1.5 本文主要研究内容
第二章 低温地热发电经济性目标函数
2.1 系统经济性优化目标函数的提出
2.1.1 ηI或ηII作为经济性评价指标的讨论
2.1.2 APR、CR 或 SIC 作为经济性评价指标的讨论
2.1.3 LEC 作为经济性评价指标的讨论
2.2 (P output,net/m brine)作为全电站技术经济性优化目标函数的确立
2.3 小结
第三章 低温地热发电系统循环优化
3.1 ORC 与 OTC 的优化研究
3.1.1 ORC 与 OTC 系统简介
3.1.2 ORC 与 OTC 系统性能分析方法
3.1.3 带换热器设计的发电系统仿真模型的建立
3.1.4 工质、循环参数对 (Poutput,net/mbrine)的影响规律
3.1.5 工质的选择
3.2 ORC 与 OTC 系统技术经济性对比评价研究
3.2.1 ORC 与 OTC 系统工质及循环参数的优化
3.2.2 ORC 与 OTC 系统性能的对比评价
3.3 Kalina 循环优化研究
3.3.1 Kalina 循环系统介绍
3.3.2 Kalina 循环系统模型
3.3.3 计算结果的可靠性验证
3.3.4 Kalina 循环系统性能影响因素分析
3.4 Kalina 循环与 ORC 系统性能的对比评价
3.5 小结
第四章 低温地热发电实验系统的改进
4.1 实验台的改进方案
4.1.1 原有实验系统
4.1.2 原有实验系统存在的问题
4.1.3 实验台的改进措施
4.2 实验台改进后性能分析
4.2.1 实验测量参数与测量手段
4.2.2 实验误差分析
4.2.3 实验操作步骤
4.2.4 实验结果分析
4.3 小结
第五章 涡旋膨胀机性能实验研究
5.1 涡旋膨胀机实验性能评价指标
5.2 涡旋膨胀机性能实验研究
5.2.1 实验目的
5.2.2 实验方式
5.2.3 实验结果分析
5.3 小结
第六章 低温地热 ORC 发电系统实验研究
6.1 实验方案
6.2 ORC 系统工质循环性能对比评价方法讨论
6.2.1 现行对比评价方法
6.2.2 实验环节存在的不公平因素
6.2.3 改进的实验结果对比评价方法
6.2.4 改进措施的可行性
6.3 低温地热 ORC 发电系统性能实验
6.3.1 实验目的
6.3.2 实验方式
6.3.3 实验结果分析
6.4 工质实验性能研究
6.4.1 实验目的
6.4.2 实验方式
6.4.3 基于公平评价方法的实验结果分析
6.5 小结
第七章 结论与建议
7.1 结论
7.2 创新点
7.3 建议
参考文献
符号表
发表论文和参加科研情况说明
致谢
本文编号：3789279
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/xnylw/3789279.html
