發(fā)布時(shí)間：2017-01-02 08:21

  本文關(guān)鍵詞：低品位熱能驅(qū)動(dòng)的熱電聯(lián)產(chǎn)有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)優(yōu)化與評(píng)價(jià)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《重慶大學(xué)》 2012年

低品位熱能驅(qū)動(dòng)的熱電聯(lián)產(chǎn)有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)優(yōu)化與評(píng)價(jià)

洪光  

【摘要】：以有機(jī)朗肯循環(huán)(Organic Rankine Cycle, ORC)為基礎(chǔ)的熱電聯(lián)合(CombinedHeating and Power, CHP)能源利用技術(shù)是一項(xiàng)近年來快速發(fā)展的能源綜合利用技術(shù)。生活社區(qū)或商業(yè)建筑中使用以太陽能、地?zé)崮芎蜕镔|(zhì)能等低品位熱能為驅(qū)動(dòng)能的小型CHP-ORC系統(tǒng)同時(shí)為用戶提供熱能和電能的能源解決方案，可以提高能量利用率。CHP-ORC能源利用方式可以有效降低煤炭、石油等一次能源使用，并減少溫室氣體排放。從而CHP-ORC系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境友好性等方面比傳統(tǒng)能源利用方式有更大的優(yōu)勢(shì)。 本文的主要工作著眼于由低品位熱能驅(qū)動(dòng)的小型建筑用CHP-ORC系統(tǒng)。分別對(duì)背壓式、外置熱泵式和內(nèi)置熱泵式三種CHP-ORC系統(tǒng)進(jìn)行能效和熱經(jīng)濟(jì)分析研究。采用能效分析方法對(duì)這三種CHP-ORC系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和評(píng)價(jià)。得出這三種CHP-ORC系統(tǒng)隨蒸發(fā)溫度變化下的能效指標(biāo)。 對(duì)ORC系統(tǒng)的工質(zhì)選擇和最佳充液量進(jìn)行分析研究。對(duì)適應(yīng)于ORC系統(tǒng)的工質(zhì)選擇指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。分別從工質(zhì)的工作效率、安全性和環(huán)保性對(duì)工質(zhì)的選取進(jìn)行了分析。在系統(tǒng)最佳充液量的問題中，提出了一個(gè)簡(jiǎn)化的充液模型并依此簡(jiǎn)化模型搭建系統(tǒng)充液試驗(yàn)臺(tái)。將充液模型的計(jì)算結(jié)果與充液實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，得出在該模型下的ORC系統(tǒng)的最佳充液范圍。 本文根據(jù)低品位熱能的利用特點(diǎn)，提出以系統(tǒng)的單位凈輸出功率下的傳熱面積(Area Power Ratio, APR)，以及系統(tǒng)的單位凈輸出功率對(duì)應(yīng)的汽輪機(jī)中工質(zhì)的體積流量(Volume Power Ratio, VPR)為系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)。以板式換熱器為例，對(duì)ORC系統(tǒng)中的換熱部件進(jìn)行計(jì)算分析。得出在APR和VPR參數(shù)為指導(dǎo)下蒸發(fā)器優(yōu)化指標(biāo)(最佳夾點(diǎn)溫差、過熱度和蒸發(fā)溫度)。 最后使用多層次-熵值法的綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)ORC系統(tǒng)進(jìn)行分析優(yōu)化。采用綜合評(píng)價(jià)方法將之前給出的能效評(píng)價(jià)指標(biāo)和熱經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)綜合起來。先對(duì)普通ORC系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度進(jìn)行優(yōu)化分析，得到在熱源溫度為95℃下以R245fa為工質(zhì)的簡(jiǎn)單ORC系統(tǒng)最佳蒸發(fā)溫度。再對(duì)背壓式、外置熱泵式和內(nèi)置熱泵式三種CHP-ORC系統(tǒng)在相同的功熱比下進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。得出背壓式CHP-ORC系統(tǒng)在所給的功熱比下總體評(píng)價(jià)結(jié)果最高。并使用該種評(píng)價(jià)方法將能效性能、安全性和環(huán)保性評(píng)價(jià)指標(biāo)綜合，對(duì)所給的有機(jī)工質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，，得出結(jié)論為在所給的背壓式CHP-ORC系統(tǒng)中R600的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果最高。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TK123
【目錄】：

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7 李晶;太陽能有機(jī)朗肯循環(huán)中低溫?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)的數(shù)值優(yōu)化及實(shí)驗(yàn)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

8 郭濤;中低溫地?zé)釤犭婑詈侠孟到y(tǒng)優(yōu)化研究[D];天津大學(xué);2011年

9 劉林;氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程和關(guān)鍵零部件優(yōu)化研究[D];浙江大學(xué);2007年

10 元廣杰;液氮發(fā)動(dòng)機(jī)理論與實(shí)驗(yàn)研究[D];浙江大學(xué);2004年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王滌非;基于朗肯循環(huán)廢氣余熱回收技術(shù)的研究[D];吉林大學(xué);2013年

2 王茜;帶噴射器超臨界有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)研究[D];重慶大學(xué);2013年

3 楊富斌;基于有機(jī)朗肯循環(huán)的車用柴油機(jī)尾氣余熱利用系統(tǒng)的分析研究[D];中北大學(xué);2014年

4 葉依林;基于太陽能的有機(jī)朗肯循環(huán)低溫?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)的研究[D];華北電力大學(xué);2012年

5 單田雨;基于有機(jī)朗肯循環(huán)的低溫?zé)煔庥酂崂孟到y(tǒng)建模與控制[D];華北電力大學(xué);2013年

6 李燕斌;低溫?zé)煔庥酂嵊袡C(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)建模與控制[D];華北電力大學(xué);2013年

7 馮馴;有機(jī)朗肯循環(huán)中低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)理論研究[D];上海交通大學(xué);2011年

8 梁虹;有機(jī)朗肯循環(huán)在柴油機(jī)尾氣余熱利用方面的應(yīng)用研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2011年

9 秦浩;基于朗肯循環(huán)的內(nèi)燃機(jī)廢氣能量回收試驗(yàn)系統(tǒng)開發(fā)[D];天津大學(xué);2010年

10 李昀竹;有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)的熱力性能分析和關(guān)鍵部件研制[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：低品位熱能驅(qū)動(dòng)的熱電聯(lián)產(chǎn)有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)優(yōu)化與評(píng)價(jià)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：231338