本文關鍵詞：常用有機朗肯循環(huán)工質熱穩(wěn)定性研究

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【摘要】：隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展,煤、石油和天然氣等化石能源的消耗量在不斷增加,同時存在兩方面的影響:一方面能源緊缺,另一方面社會上還存在大量余熱,且與高溫熱源相比,中低溫熱源分布更廣、儲量更大。有機朗肯循環(huán)(Organic Rankine Cycle,ORC)具有小裝機容量、高能源利用效率的特點,具有能夠高效回收利用低品位熱能的潛力。鹵代烴是常被采用的有機工質,此類有機工質以前常被用在制冷循環(huán),工作溫度較低,當這些工質用于動力循環(huán)時,由于循環(huán)工作溫度較高,工質面臨熱穩(wěn)定性問題。為保證循環(huán)系統(tǒng)安全運行,有必要考察運行工質的安全工作溫度區(qū)間。本文采用吉布斯自由能和化學平衡原理,建立了工質熱穩(wěn)定性分析模型,以環(huán)境友好的有機工質(R600、R600a、R601、R601a、R152a、R123、R161、R125、R218、R245fa、R236fa、R143a、R134a)為研究對象,采用理論研究方法考察了每種有機工質不同分解反應的化學平衡溫度,獲得了每種工質的極限工作溫度,考察了潤滑油對工質分解反應化學平衡的影響,獲得了潤滑油對工質極限工作溫度的影響規(guī)律。研究結果表明:不同有機工質的熱穩(wěn)定性均會受系統(tǒng)壓力一定的影響,在所研究的工況下,循環(huán)工質的極限工作溫度會隨系統(tǒng)壓力的增大而升高,且在不同的壓力區(qū)間內(nèi)受影響的程度是不一致的。在系統(tǒng)壓力一定的條件下,循環(huán)工質的極限工作溫度會隨著反應物熱解率的增大而升高,且在不同的熱解率區(qū)間內(nèi)受影響的程度是不一致的。在所研究的工況下,潤滑油的存在有利于R600、R600a、R601及R601a等烷烴工質保持其穩(wěn)定性;潤滑油的存在不會影響R152a、R161、R245fa、R236fa及R143a等鹵代烴工質在固定工況下的熱解率,即潤滑油的存在對上述鹵代烴的熱穩(wěn)定性無影響。
【關鍵詞】：有機朗肯循環(huán) 有機工質 熱穩(wěn)定性 極限工作溫度 潤滑油
【學位授予單位】：北京建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TK123
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 緒論7-16
• 1.1 課題研究背景7-8
• 1.2 有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)8-9
• 1.2.1 有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)結構8-9
• 1.2.2 有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)的特點9
• 1.3 有機朗肯循環(huán)的研究現(xiàn)狀9-12
• 1.3.1 有機朗肯循環(huán)利用地熱能的研究10-11
• 1.3.2 有機朗肯循環(huán)利用太陽能的研究11
• 1.3.3 有機朗肯循環(huán)利用工業(yè)余熱的研究11-12
• 1.4 有機朗肯循環(huán)工質的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.5 課題研究方法及內(nèi)容14
• 1.6 研究意義14
• 1.7 課題來源14-15
• 1.8 本章小結15-16
• 第2章 ORC工質的選擇及其熱穩(wěn)定性分析方法16-30
• 2.1 有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)工質的選擇16-17
• 2.1.1 工質選擇的依據(jù)16
• 2.1.2 所選工質及其物性參數(shù)16-17
• 2.2 理論分析方法17-28
• 2.2.1 物性參數(shù)推算方法17-22
• 2.2.2 有機工質熱穩(wěn)定性分析方法及驗證22-28
• 2.3 本章小結28-30
• 第3章 有機工質熱穩(wěn)定性分析30-62
• 3.1 工質的分解反應30-33
• 3.2 系統(tǒng)壓力對工質熱穩(wěn)定性的影響33-41
• 3.2.1 烷烴類工質計算及分析33-36
• 3.2.2 鹵代烴工質計算及分析36-41
• 3.3 工質的熱解率對工質熱穩(wěn)定性的影響41-60
• 3.3.1 烷烴類工質計算及分析41-52
• 3.3.2 鹵代烴類工質計算及分析52-60
• 3.4 本章小結60-62
• 第4章 潤滑油對有機工質熱穩(wěn)定性的影響62-80
• 4.1 潤滑油簡介62
• 4.1.1 潤滑油的成分及分類62
• 4.1.2 潤滑油的作用62
• 4.2 潤滑油主要成分熱穩(wěn)定性分析62-71
• 4.3 潤滑油對烷烴工質熱穩(wěn)定性的影響71-72
• 4.4 潤滑油對鹵代烴工質熱穩(wěn)定性的影響72-79
• 4.4.1 工質的分析72-75
• 4.4.2 計算結果及分析75-79
• 4.5 本章小結79-80
• 第5章 結論與展望80-82
• 5.1 結論80
• 5.2 展望80-82
• 參考文獻82-86
• 附錄A86-87
• 附錄B87-88
• 附錄C88-89
• 附錄D89-92
• 附錄E92-94
• 附錄F94-95
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文95-96
• 致謝96

【參考文獻】

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本文編號：554279