基于有機朗肯循環(huán)的燃煤電廠低溫余熱回收技術(shù)研究
本文關(guān)鍵詞:基于有機朗肯循環(huán)的燃煤電廠低溫余熱回收技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:我國是以煤炭作為支撐國民經(jīng)濟的主要能源和重要的工業(yè)原料,在中國整個發(fā)電量中,燃煤電廠發(fā)電占據(jù)77%,因此從全廠能源綜合利用的角度入手,進一步深挖電廠低溫余熱利用潛力,提高火電廠全廠發(fā)電凈效率對我國節(jié)能減排工作具有重要的意義。有機朗肯循環(huán)循環(huán)(Organic Rankine Cycle,ORC)在回收低溫余熱方面具有結(jié)構(gòu)簡單、熱力學(xué)性能好、運行簡單等優(yōu)點,將在低溫余熱回收領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。 本文針對燃煤電廠低溫?zé)煔庥酂、濕式除渣蒸發(fā)水余熱特點,分別建立了基于ORC系統(tǒng)的煙氣低溫余熱回收系統(tǒng)和燃煤電廠濕式除渣蒸發(fā)水余熱回收系統(tǒng),采用Engineering Equation Solver(EES)軟件,對有機工質(zhì)熱物性進行計算,對循環(huán)系統(tǒng)進行模擬。采用直接搜索法對系統(tǒng)進行熱力學(xué)計算,討論了蒸發(fā)溫度、熱源進出口溫度、窄點溫度以及不同工質(zhì)對系統(tǒng)熱效率、火用效率、凈輸出功以及不可逆損失等熱力學(xué)性能的影響,獲得的結(jié)果如下: 首先,在熱源條件一定下,隨著蒸發(fā)溫度的增加,系統(tǒng)凈輸出功先增大后減小,存在一個峰值,隨著熱源溫度的增加而增大,在回收中低溫余熱中,ORC循環(huán)具有明顯的優(yōu)勢。 其次,在回收燃煤電廠煙氣余熱循環(huán)過程中,當窄點溫差一定,隨著煙氣出口溫度的降低,系統(tǒng)的凈輸出功先增大后減小,采用R245fa作為工質(zhì)性能最好。當煙氣出口溫度一定時,系統(tǒng)凈輸出功和熱效率隨著蒸發(fā)器窄點溫差的升高而降低。ORC系統(tǒng)將煙氣出口溫度從407.3K降低到363.15K,采用R123作為工質(zhì)性能最好,所研究的系統(tǒng)凈輸出功達到16.1kW,熱效率10.86%。 最后,對濕式除渣水余熱回收利用系統(tǒng),系統(tǒng)熱效率和凈輸出功整體上隨著工質(zhì)潛熱值的增加而增大。采用Ethanol作為工質(zhì)時,所研究的系統(tǒng)的凈輸出功和用效率最大,達到187.627kW, Ethanol最為適合作為本系統(tǒng)的工質(zhì)。在蒸發(fā)溫度固定時,系統(tǒng)凈輸出功、火用效率、消耗泵功、質(zhì)量流量隨著熱源出口溫度的增加而降低,熱效率基本維持不變。在熱源出口溫度固定時,系統(tǒng)凈輸出功、熱效率、火用效率都隨著蒸發(fā)溫度的增加而增加,不可逆損失、質(zhì)量流量隨著蒸發(fā)溫度的增加而降低。回收含有潛熱的熱源時,應(yīng)盡量選取汽化潛熱更大的工質(zhì)。
【關(guān)鍵詞】:燃煤電廠 余熱利用 有機朗肯循環(huán) ORC 濕式除渣
【學(xué)位授予單位】:重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TM621;TK115
【目錄】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-8
- 主要符號表8-9
- 1 緒論9-27
- 1.1 世界能源現(xiàn)狀及余熱資源分布9-14
- 1.1.1 世界能源消費現(xiàn)狀9-10
- 1.1.2 余熱資源分布10-12
- 1.1.3 我國能源消費現(xiàn)狀12-14
- 1.2 我國燃煤電廠余熱分布及利用現(xiàn)狀14-17
- 1.2.1 鍋爐排煙熱損失及利用現(xiàn)狀15-16
- 1.2.2 灰渣物理熱損失及利用現(xiàn)狀16-17
- 1.2.3 其他熱損失及利用現(xiàn)狀17
- 1.3 有機朗肯循環(huán)研究現(xiàn)狀17-25
- 1.3.1 有機朗肯循環(huán)介紹18-19
- 1.3.2 有機朗肯循環(huán)研究現(xiàn)狀綜述19-25
- 1.4 研究目的和內(nèi)容25-27
- 1.4.1 研究目的25-26
- 1.4.2 研究內(nèi)容26-27
- 2 ORC 系統(tǒng)基本特性及優(yōu)勢27-36
- 2.1 有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)模型27-28
- 2.2 ORC 系統(tǒng)熱力學(xué)分析28-35
- 2.2.1 計算方法28-29
- 2.2.2 循環(huán)工質(zhì)和計算條件29-32
- 2.2.3 計算結(jié)果及分析32-35
- 2.3 本章小結(jié)35-36
- 3 基于 ORC 的低溫?zé)煔庥酂峄厥障到y(tǒng)36-47
- 3.1 系統(tǒng)描述36
- 3.2 電廠循環(huán)系統(tǒng)參數(shù)分析36-37
- 3.3 熱力學(xué)分析37-46
- 3.3.1 計算方法37-40
- 3.3.2 循環(huán)工質(zhì)和計算條件40-42
- 3.3.3 結(jié)果分析42-46
- 3.4 本章小結(jié)46-47
- 4 基于 ORC 的燃煤電廠濕式除渣水余熱回收利用系統(tǒng)47-56
- 4.1 系統(tǒng)描述47-48
- 4.2 循環(huán)工質(zhì)的選擇48-50
- 4.3 系統(tǒng)熱力學(xué)分析與計算50-55
- 4.3.1 鍋爐部分50
- 4.3.2 ORC 系統(tǒng)熱力學(xué)分析50-51
- 4.3.3 結(jié)果和討論51-55
- 4.4 本章小結(jié)55-56
- 5 結(jié)論和展望56-58
- 5.1 結(jié)論56
- 5.2 展望56-58
- 致謝58-59
- 參考文獻59-64
- 附錄64
- A 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄64
- B 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目64
【參考文獻】
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本文關(guān)鍵詞:基于有機朗肯循環(huán)的燃煤電廠低溫余熱回收技術(shù)研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:406999
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