有機(jī)朗肯循環(huán)性能優(yōu)化與環(huán)境影響的熱力學(xué)評(píng)價(jià)
發(fā)布時(shí)間:2017-05-26 19:01
本文關(guān)鍵詞:有機(jī)朗肯循環(huán)性能優(yōu)化與環(huán)境影響的熱力學(xué)評(píng)價(jià),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:近年來(lái),隨著世界性的能源資源緊缺和全球性環(huán)境問(wèn)題的日益嚴(yán)重,各國(guó)已在緊張的研究相關(guān)技術(shù)理論或制定相應(yīng)政策應(yīng)對(duì)、緩解該問(wèn)題;诘推肺粺崮芾玫挠袡C(jī)朗肯循環(huán)(Organic Rankine Cycle, ORC)是降低能源燃料消耗、節(jié)能減排的有效措施和手段,成為世界各國(guó)學(xué)者、科研機(jī)構(gòu)、高等院校研究的重點(diǎn)課題,采用新型的冷電、熱電或冷熱電聯(lián)供循環(huán)是提高低品位熱能利用ORC系統(tǒng)效率和優(yōu)化其性能的有效途徑之一。 應(yīng)用于ORC系統(tǒng)的有機(jī)工質(zhì)具有一定的GWP值、ODP值等環(huán)境潛值,都將對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定的影響,在其生產(chǎn)和運(yùn)輸過(guò)程中可能對(duì)環(huán)境造成一定的污染,ORC系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中工質(zhì)泄漏也必將加劇全球變暖、臭氧層的破壞。目前,對(duì)ORC系統(tǒng)的評(píng)價(jià)多集中在熱力循環(huán)效率等熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)方面,一些文獻(xiàn)雖然在選取工質(zhì)時(shí)考慮了其環(huán)保性能,但未對(duì)工質(zhì)的環(huán)境影響進(jìn)行定量分析,也未將ORC系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境影響結(jié)合起來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。因此本文在分析ORC系統(tǒng)基本性能的基礎(chǔ)上,采用火用參數(shù)量化工質(zhì)的環(huán)境影響,對(duì)同時(shí)考慮ORC系統(tǒng)性能和工質(zhì)環(huán)境影響的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行研究。 本文從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了分析和研究: (1)對(duì)亞臨界和跨臨界有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)基本的性能進(jìn)行分析,,研究了低品位熱能ORC系統(tǒng)對(duì)常規(guī)熱力發(fā)電廠節(jié)省能源、資源消耗和溫室氣體減排的貢獻(xiàn)。 (2)針對(duì)有機(jī)工質(zhì)存在環(huán)境危害而ORC系統(tǒng)現(xiàn)有研究均未對(duì)有機(jī)工質(zhì)的環(huán)境影響進(jìn)行定量分析的現(xiàn)狀,建立管殼式換熱器ORC系統(tǒng),對(duì)系統(tǒng)充液和泄漏模型進(jìn)行分析,采用火用參數(shù)對(duì)工質(zhì)的環(huán)境影響進(jìn)行量化,對(duì)ORC系統(tǒng)環(huán)境影響火用代價(jià)進(jìn)行研究。 (3)定義同時(shí)考慮工質(zhì)的環(huán)境影響和循環(huán)熱經(jīng)濟(jì)性能綜合指標(biāo),通過(guò)理論分析和實(shí)例研究說(shuō)明以循環(huán)綜合環(huán)境影響火用效率評(píng)價(jià)ORC系統(tǒng)整體性能的合理性,對(duì)比分析工質(zhì)境影響火用代價(jià)對(duì)ORC系統(tǒng)火用效率的影響。 (4)基于跨臨界ORC建立冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)模型,分析系統(tǒng)高、低壓膨脹機(jī)入口壓力和溫度等參數(shù)對(duì)系統(tǒng)制冷量、供熱量、輸出功率的影響,通過(guò)實(shí)例分析跨臨界ORC系統(tǒng)環(huán)境影響。
【關(guān)鍵詞】:低品位熱能 有機(jī)朗肯循環(huán) 冷熱電聯(lián)供 環(huán)境影響火用代價(jià) 綜合環(huán)境影響火用效率
【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】:2013
【分類號(hào)】:TK115
【目錄】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-6
- 目錄6-8
- 主要符號(hào)表8-9
- 1 緒論9-20
- 1.1 課題研究背景和意義9
- 1.2 ORC 技術(shù)研究現(xiàn)狀9-18
- 1.2.1 ORC 技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用9-14
- 1.2.2 ORC 系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的研究14
- 1.2.3 ORC 系統(tǒng)工質(zhì)的研究14-16
- 1.2.4 ORC 的性能優(yōu)化16-17
- 1.2.5 ORC 的實(shí)驗(yàn)分析17
- 1.2.6 考慮工質(zhì)環(huán)境影響的研究17-18
- 1.3 問(wèn)題提出18
- 1.4 本文研究?jī)?nèi)容18-20
- 2 ORC 系統(tǒng)的性能研究與溫室氣體減排貢獻(xiàn)20-32
- 2.1 ORC 系統(tǒng)熱力過(guò)程分析20-21
- 2.2 ORC 系統(tǒng)性能的對(duì)比分析21-27
- 2.2.1 系統(tǒng)基本參數(shù)及工質(zhì)物性21-22
- 2.2.2 亞臨界 ORC 系統(tǒng)性能分析22-24
- 2.2.3 跨臨界 ORC 系統(tǒng)性能分析24-27
- 2.3 低溫余熱 ORC 發(fā)電系統(tǒng)對(duì)溫室氣體減排的貢獻(xiàn)27-28
- 2.3.1 CO2減排量的計(jì)算27-28
- 2.3.2 CO 減排量的計(jì)算28
- 2.3.3 NOX減排量的計(jì)算28
- 2.3.4 CH4減排量的計(jì)算28
- 2.4 ORC 系統(tǒng)溫室減排效益的計(jì)算28-30
- 2.4.1 亞臨界 ORC 系統(tǒng)溫室氣體減排效益29
- 2.4.2 跨臨界 ORC 系統(tǒng)溫室氣體減排效益29-30
- 2.5 本章小結(jié)30-32
- 3 低品位熱能利用 ORC 系統(tǒng)環(huán)境影響的火用分析32-46
- 3.1 考慮 ORC 工質(zhì)環(huán)境影響的火用分析模型32-34
- 3.2 殼管式換熱器的設(shè)計(jì)34-37
- 3.2.1 換熱器設(shè)計(jì)基本步驟34-35
- 3.2.2 ORC 系統(tǒng)換熱器的計(jì)算35-37
- 3.3 ORC 系統(tǒng)充液量37
- 3.4 ORC 工質(zhì)泄漏模型37-38
- 3.5 低溫余熱 ORC 發(fā)電系統(tǒng)環(huán)境影響火用代價(jià)38-40
- 3.5.1 單位時(shí)間的工質(zhì)環(huán)境影響潛值38-39
- 3.5.2 工質(zhì)的環(huán)境影響火用代價(jià)39-40
- 3.6 ORC 系統(tǒng)的環(huán)境影響實(shí)例分析40-45
- 3.6.1 ORC 系統(tǒng)工質(zhì)的環(huán)境影響火用代價(jià)41-42
- 3.6.2 ORC 系統(tǒng)綜合環(huán)境影響火用效率分析42-45
- 3.7 本章小結(jié)45-46
- 4 跨臨界 ORC 系統(tǒng)的性能優(yōu)化研究46-59
- 4.1 跨臨界循環(huán)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)模型46-47
- 4.2 冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)熱力過(guò)程分析47-48
- 4.3 跨臨界 ORC 系統(tǒng)性能優(yōu)化實(shí)例分析48-57
- 4.3.1 循環(huán)工質(zhì)選擇48
- 4.3.2 高壓膨脹機(jī)入口壓力對(duì)系統(tǒng)系能的影響48-49
- 4.3.3 高壓膨脹機(jī)入口溫度對(duì)系統(tǒng)性能的影響49-50
- 4.3.4 低壓膨脹機(jī)入口溫度對(duì)系統(tǒng)性能的影響50-51
- 4.3.5 制冷蒸發(fā)溫度對(duì)系統(tǒng)性能的影響51-52
- 4.3.6 膨脹機(jī)效率對(duì)系統(tǒng)性能的影響52-53
- 4.3.7 過(guò)熱度對(duì)系統(tǒng)性能的影響53-54
- 4.3.8 跨臨界 ORC 系統(tǒng)的環(huán)境影響54-57
- 4.4 本章小結(jié)57-59
- 5 結(jié)論與展望59-61
- 5.1 結(jié)論59
- 5.2 展望59-61
- 致謝61-62
- 參考文獻(xiàn)62-67
- 附錄67
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
1 陳慧;考宏濤;郭濤;呂學(xué)文;況文娟;;純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)中余熱鍋爐的熱力學(xué)分析[J];動(dòng)力工程學(xué)報(bào);2010年02期
2 鄭彬;翁一武;;低溫?zé)嵩磭娚涫桨l(fā)電制冷復(fù)合系統(tǒng)的
本文編號(hào):397751
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