本文關鍵詞：地熱能有機朗肯循環(huán)發(fā)電系統運行參數的分析及仿真

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【摘要】：能源是社會發(fā)展的動力源泉。目前,我國是世界的能源消費大國,但是常規(guī)能源的儲量滿足不了長遠的需求量,為了實現資源、環(huán)境與社會的可持續(xù)發(fā)展,清潔、可再生能源的開發(fā)利用是未來的最終目標。近些年來,各國家已經推出了加大新能源利用的政策,與此同時我國在“十二五‘規(guī)劃中明確規(guī)定鼓勵開發(fā)利用新能源。我國的地熱資源比較豐富,占全球地熱資源的8%左右,地熱發(fā)電設備簡單投資小運行穩(wěn)定,其中有機朗肯循環(huán)(Organic Rankine Cycla,ORC)發(fā)電技術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用。在熟悉中低溫發(fā)電系統研究現狀的基礎上,對利用地熱水資源的ORC發(fā)電系統進行了深入研究,通過對工質的篩選、循環(huán)參數的分析,對系統實際運行的某一工況進行仿真來預測其它運行工況,以便對設計以及運行工況提出指導或調整。為了方便系統的運行調控,編寫了系統設計和仿真的GUI用戶界面�；诠べ|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,分別以循環(huán)凈輸出功和循環(huán)熱效率最大為篩選標準,分析了其中6種干工質和6種等熵工質對應的發(fā)電性能。綜合循環(huán)凈輸出功和循環(huán)熱效率,認為HFC245fa比較適合于作為該有機朗肯發(fā)電循環(huán)的優(yōu)選工質。對地熱水驅動的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)參數隨蒸發(fā)溫度、冷凝溫度、過熱度(過冷度)及窄點溫差的變化規(guī)律,為系統設計和變工況下調整系統處于穩(wěn)定狀態(tài)提供參考,并得到具有參考價值的結論:(1)提高熱水的流量和溫度,可使循環(huán)凈輸出功增大,同時4個參數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)內部參數蒸發(fā)壓力和冷凝壓力的變化。最后采用matlab軟件編程并結合物性計算軟件,對實際ORC發(fā)電系統進行仿真,并將500W ORC發(fā)電系統的仿真結果和實驗結果進行了對比,驗證結果在20%以內。在此基礎上,建立了一個有別于500W試驗系統組成的500k W ORC發(fā)電系統的仿真;為了方便用戶操作和直觀地看到運行結果,建立了ORC發(fā)電系統的參數設計用戶界面和實際ORC發(fā)電系統的用戶仿真界面。
【學位授予單位】：天津商業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM616

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

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本文編號：1226440