采用混合工質(zhì)的雙級(jí)蒸發(fā)有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)性能優(yōu)化和實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-12 19:14
目前全球經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展導(dǎo)致能源短缺問(wèn)題日益嚴(yán)重,使得可再生能源開(kāi)發(fā)以及余熱回收技術(shù)變得越來(lái)越重要。其中我國(guó)余熱資源大量存在于各行業(yè),尤其是中低品位的低溫?zé)崮?合理高效地回收該類(lèi)熱能逐漸成為研究熱點(diǎn)。有機(jī)朗肯循環(huán)(organic Rankine cycle,ORC)技術(shù)已被證明是中低溫余熱回收,提高能源利用率的有效方法。本文分別建立了超-亞臨界有機(jī)朗肯循環(huán)(Supercritical-Subcritical organic Rankine cycle,SSORC)和串聯(lián)雙蒸發(fā)有機(jī)朗肯循環(huán)(Series dual-pressure evaporation organic Rankine cycle,STORC)兩種不同雙級(jí)蒸發(fā)系統(tǒng)的數(shù)值模型并對(duì)其進(jìn)行了參數(shù)分析和系統(tǒng)性能優(yōu)化,同時(shí)進(jìn)行了10 kW的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)試驗(yàn),主要結(jié)論有:(1)對(duì)SSORC系統(tǒng)探討了五個(gè)關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)對(duì)系統(tǒng)熱力性能和經(jīng)濟(jì)性能的影響,開(kāi)展了凈功最大化,?效率最大化以及傳熱需求(UAsys)最小化的單目標(biāo)優(yōu)化以及?效率和UAsys的雙目標(biāo)優(yōu)化。研究表明,隨著超臨界循環(huán)溫度和...
【文章來(lái)源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:92 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
超臨界有機(jī)朗肯循環(huán)的系統(tǒng)流程圖
采用混合工質(zhì)的雙級(jí)蒸發(fā)有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)性能優(yōu)化和實(shí)驗(yàn)研究12圖2.1超臨界有機(jī)朗肯循環(huán)的系統(tǒng)流程圖Figure2.1FlowchartofSSORCsystem圖2.2超-亞臨界有機(jī)朗肯循環(huán)的T-s圖Figure2.2T-sdiagramofSSORCsystem
江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文13圖2.3超臨界有機(jī)朗肯循環(huán)的T-Q圖Figure2.3T-QdiagramofSSORCsystem2.2數(shù)學(xué)模型本章節(jié)ORC系統(tǒng)模型建立前作出以下假設(shè)便于系統(tǒng)分析和評(píng)估:整個(gè)系統(tǒng)在穩(wěn)定狀態(tài)下運(yùn)行;所有換熱過(guò)程中皆沒(méi)有熱量損失;有機(jī)工質(zhì)的物性不隨溫度和壓力的變化而變化,并且在流動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有工質(zhì)損耗;不考慮壓降和熱輻射對(duì)系統(tǒng)的影響。2.2.1熱力模型本章節(jié)基于第一熱力學(xué)和第二熱力學(xué)定律,對(duì)SSORC系統(tǒng)的能量傳遞和損情況進(jìn)行了表述,具體為:SSORC的超臨界循環(huán)過(guò)程吸收熱源熱量,同時(shí)亞臨界循環(huán)過(guò)程再次吸收熱源余熱,總換熱量為:)(1411hhmQgsys-=(2.1)其中,gm為熱源質(zhì)量流量,11h和14h分別為熱源進(jìn)出口處比焓。系統(tǒng)中的兩個(gè)工質(zhì)泵分別用于超臨界循環(huán)和亞臨界循環(huán)。其工質(zhì)泵的功率損耗可以表示為:)()(1212,hhmhhmWrpsrlp-=-=η(2.2)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]非共沸混合工質(zhì)組分調(diào)控ORC系統(tǒng)熱經(jīng)濟(jì)性分析和優(yōu)化[J]. 陳超男,羅向龍,楊智,黃仁龍,盧沛,陳健勇,陳穎. 化工學(xué)報(bào). 2020(05)
[2]亞臨界有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)熱經(jīng)濟(jì)性分析[J]. 高宏偉,袁鵬飛,張超,俞潔. 天津理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2020(01)
[3]耦合有機(jī)朗肯循環(huán)的液化空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化[J]. 李建設(shè),董益華,羅海華. 中國(guó)電力. 2020(01)
[4]利用燃?xì)廨啓C(jī)煙氣余熱的復(fù)合有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)優(yōu)化分析[J]. 馬帥杰,林文勝. 制冷學(xué)報(bào). 2019(06)
[5]基于MODA算法的有機(jī)朗肯循環(huán)多目標(biāo)優(yōu)化[J]. 韓中合,梅中愷,李鵬. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2019(11)
[6]基于定熱源的兩種有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性分析[J]. 韓中合,范偉. 可再生能源. 2019(02)
[7]陶瓷窯爐排煙余熱驅(qū)動(dòng)有機(jī)朗肯循環(huán)性能分析[J]. 張任平,劉江. 陶瓷學(xué)報(bào). 2018(05)
[8]基于分液冷凝的R245fa/pentane混合工質(zhì)朗肯循環(huán)多目標(biāo)優(yōu)化[J]. 黃仁龍,羅向龍,梁志輝,陳穎. 化工學(xué)報(bào). 2018(05)
[9]回收煙氣余熱亞臨界ORC系統(tǒng)投資回收年限估計(jì)[J]. 莫東鳴,李曉平,王曉瓊,李友榮. 工業(yè)加熱. 2015(05)
[10]有機(jī)朗肯循環(huán)低溫余熱利用技術(shù)研究綜述[J]. 邱留良,任洪波,班銀銀,楊健,蔡強(qiáng). 應(yīng)用能源技術(shù). 2015(10)
碩士論文
[1]基于有機(jī)朗肯循環(huán)和Kalina循環(huán)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的研究[D]. 周然.山東大學(xué) 2015
本文編號(hào):3491501
【文章來(lái)源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:92 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
超臨界有機(jī)朗肯循環(huán)的系統(tǒng)流程圖
采用混合工質(zhì)的雙級(jí)蒸發(fā)有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)性能優(yōu)化和實(shí)驗(yàn)研究12圖2.1超臨界有機(jī)朗肯循環(huán)的系統(tǒng)流程圖Figure2.1FlowchartofSSORCsystem圖2.2超-亞臨界有機(jī)朗肯循環(huán)的T-s圖Figure2.2T-sdiagramofSSORCsystem
江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文13圖2.3超臨界有機(jī)朗肯循環(huán)的T-Q圖Figure2.3T-QdiagramofSSORCsystem2.2數(shù)學(xué)模型本章節(jié)ORC系統(tǒng)模型建立前作出以下假設(shè)便于系統(tǒng)分析和評(píng)估:整個(gè)系統(tǒng)在穩(wěn)定狀態(tài)下運(yùn)行;所有換熱過(guò)程中皆沒(méi)有熱量損失;有機(jī)工質(zhì)的物性不隨溫度和壓力的變化而變化,并且在流動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有工質(zhì)損耗;不考慮壓降和熱輻射對(duì)系統(tǒng)的影響。2.2.1熱力模型本章節(jié)基于第一熱力學(xué)和第二熱力學(xué)定律,對(duì)SSORC系統(tǒng)的能量傳遞和損情況進(jìn)行了表述,具體為:SSORC的超臨界循環(huán)過(guò)程吸收熱源熱量,同時(shí)亞臨界循環(huán)過(guò)程再次吸收熱源余熱,總換熱量為:)(1411hhmQgsys-=(2.1)其中,gm為熱源質(zhì)量流量,11h和14h分別為熱源進(jìn)出口處比焓。系統(tǒng)中的兩個(gè)工質(zhì)泵分別用于超臨界循環(huán)和亞臨界循環(huán)。其工質(zhì)泵的功率損耗可以表示為:)()(1212,hhmhhmWrpsrlp-=-=η(2.2)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]非共沸混合工質(zhì)組分調(diào)控ORC系統(tǒng)熱經(jīng)濟(jì)性分析和優(yōu)化[J]. 陳超男,羅向龍,楊智,黃仁龍,盧沛,陳健勇,陳穎. 化工學(xué)報(bào). 2020(05)
[2]亞臨界有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)熱經(jīng)濟(jì)性分析[J]. 高宏偉,袁鵬飛,張超,俞潔. 天津理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2020(01)
[3]耦合有機(jī)朗肯循環(huán)的液化空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化[J]. 李建設(shè),董益華,羅海華. 中國(guó)電力. 2020(01)
[4]利用燃?xì)廨啓C(jī)煙氣余熱的復(fù)合有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)優(yōu)化分析[J]. 馬帥杰,林文勝. 制冷學(xué)報(bào). 2019(06)
[5]基于MODA算法的有機(jī)朗肯循環(huán)多目標(biāo)優(yōu)化[J]. 韓中合,梅中愷,李鵬. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2019(11)
[6]基于定熱源的兩種有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性分析[J]. 韓中合,范偉. 可再生能源. 2019(02)
[7]陶瓷窯爐排煙余熱驅(qū)動(dòng)有機(jī)朗肯循環(huán)性能分析[J]. 張任平,劉江. 陶瓷學(xué)報(bào). 2018(05)
[8]基于分液冷凝的R245fa/pentane混合工質(zhì)朗肯循環(huán)多目標(biāo)優(yōu)化[J]. 黃仁龍,羅向龍,梁志輝,陳穎. 化工學(xué)報(bào). 2018(05)
[9]回收煙氣余熱亞臨界ORC系統(tǒng)投資回收年限估計(jì)[J]. 莫東鳴,李曉平,王曉瓊,李友榮. 工業(yè)加熱. 2015(05)
[10]有機(jī)朗肯循環(huán)低溫余熱利用技術(shù)研究綜述[J]. 邱留良,任洪波,班銀銀,楊健,蔡強(qiáng). 應(yīng)用能源技術(shù). 2015(10)
碩士論文
[1]基于有機(jī)朗肯循環(huán)和Kalina循環(huán)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的研究[D]. 周然.山東大學(xué) 2015
本文編號(hào):3491501
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