本文關(guān)鍵詞：地?zé)崮苡袡C(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的分析及仿真

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【摘要】：能源是社會(huì)發(fā)展的動(dòng)力源泉。目前,我國(guó)是世界的能源消費(fèi)大國(guó),但是常規(guī)能源的儲(chǔ)量滿足不了長(zhǎng)遠(yuǎn)的需求量,為了實(shí)現(xiàn)資源、環(huán)境與社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,清潔、可再生能源的開發(fā)利用是未來(lái)的最終目標(biāo)。近些年來(lái),各國(guó)家已經(jīng)推出了加大新能源利用的政策,與此同時(shí)我國(guó)在“十二五‘規(guī)劃中明確規(guī)定鼓勵(lì)開發(fā)利用新能源。我國(guó)的地?zé)豳Y源比較豐富,占全球地?zé)豳Y源的8%左右,地?zé)岚l(fā)電設(shè)備簡(jiǎn)單投資小運(yùn)行穩(wěn)定,其中有機(jī)朗肯循環(huán)(Organic Rankine Cycla,ORC)發(fā)電技術(shù)是回收低品位熱源的一種有效方式,目前已得到了廣泛的應(yīng)用。在熟悉中低溫發(fā)電系統(tǒng)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,對(duì)利用地?zé)崴Y源的ORC發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行了深入研究,通過(guò)對(duì)工質(zhì)的篩選、循環(huán)參數(shù)的分析,對(duì)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的某一工況進(jìn)行仿真來(lái)預(yù)測(cè)其它運(yùn)行工況,以便對(duì)設(shè)計(jì)以及運(yùn)行工況提出指導(dǎo)或調(diào)整。為了方便系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)控,編寫了系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真的GUI用戶界面�；诠べ|(zhì)的環(huán)保原則,本文選取了19種零ODP和低GWP的HFCs和HCs類工質(zhì),分別以循環(huán)凈輸出功和循環(huán)熱效率最大為篩選標(biāo)準(zhǔn),分析了其中6種干工質(zhì)和6種等熵工質(zhì)對(duì)應(yīng)的發(fā)電性能。綜合循環(huán)凈輸出功和循環(huán)熱效率,認(rèn)為HFC245fa比較適合于作為該有機(jī)朗肯發(fā)電循環(huán)的優(yōu)選工質(zhì)。對(duì)地?zé)崴?qū)動(dòng)的ORC發(fā)電循環(huán)在變熱源流量、變熱源溫度、變冷卻水流量和變冷卻水溫度4種工況下,分析了循環(huán)性能及循環(huán)參數(shù)隨蒸發(fā)溫度、冷凝溫度、過(guò)熱度(過(guò)冷度)及窄點(diǎn)溫差的變化規(guī)律,為系統(tǒng)設(shè)計(jì)和變工況下調(diào)整系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)提供參考,并得到具有參考價(jià)值的結(jié)論:(1)提高熱水的流量和溫度,可使循環(huán)凈輸出功增大,同時(shí)4個(gè)參數(shù)的變化都引起了循環(huán)輸出功的變化;而循環(huán)熱效率變化不明顯,但是隨著蒸發(fā)溫度的升高而增大,隨著冷凝溫度的上升而降低。(2)提高冷卻水流量,可增大循環(huán)凈輸出功,循環(huán)熱效率幾乎不受影響,而是隨著蒸發(fā)溫度和冷凝溫度的上升而明顯增大,隨過(guò)冷度的增加有小幅降低。(3)降低冷卻水的溫度,可以使得循環(huán)凈輸出功增大,而循環(huán)熱效率變化亦不明顯,循環(huán)熱效率的提高主要取決于循環(huán)內(nèi)部參數(shù)蒸發(fā)壓力和冷凝壓力的變化。最后采用matlab軟件編程并結(jié)合物性計(jì)算軟件,對(duì)實(shí)際ORC發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行仿真,并將500W ORC發(fā)電系統(tǒng)的仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,驗(yàn)證結(jié)果在20%以內(nèi)。在此基礎(chǔ)上,建立了一個(gè)有別于500W試驗(yàn)系統(tǒng)組成的500k W ORC發(fā)電系統(tǒng)的仿真;為了方便用戶操作和直觀地看到運(yùn)行結(jié)果,建立了ORC發(fā)電系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計(jì)用戶界面和實(shí)際ORC發(fā)電系統(tǒng)的用戶仿真界面。
【學(xué)位授予單位】：天津商業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM616

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1226440