本文關(guān)鍵詞：氨水卡林納—朗肯循環(huán)與雙壓力蒸發(fā)卡林納循環(huán)的性能研究

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【摘要】：本論文主要研究分析了一種可實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)供的氨水卡林納-朗肯循環(huán)組合系統(tǒng)和一種在中溫余熱條件下進(jìn)一步提高卡林納循環(huán)效率的雙壓力蒸發(fā)卡林納循環(huán)�？旨{循環(huán)的大溫差蒸發(fā)和小溫差吸收冷凝的特點(diǎn)有利于對(duì)余熱熱源高效發(fā)電利用,而氨水朗肯循環(huán)在冷凝器中具有大溫差排熱的特性,可以將冷卻水在逆流式冷凝器中加熱到供暖需要的溫度。通過(guò)將卡林納循環(huán)與氨水朗肯循環(huán)相結(jié)合,組成本文主要討論的循環(huán)：氨水卡林納-朗肯循環(huán)組合系統(tǒng)(AWKRC,以下簡(jiǎn)稱(chēng)氨水組合系統(tǒng))。該循環(huán)系統(tǒng)是在卡林納循環(huán)的基礎(chǔ)上通過(guò)增設(shè)3對(duì)三通閥(亦可用3套四通閥)使某些設(shè)備退出運(yùn)行來(lái)轉(zhuǎn)換為朗肯循環(huán)；在冬季按氨水朗肯循環(huán)運(yùn)行以實(shí)現(xiàn)北方地區(qū)冬季供暖的需求,在非供暖季節(jié)則按發(fā)電效率性能更優(yōu)的卡林納循環(huán)運(yùn)行。采用工程計(jì)算軟件EES對(duì)氨水組合系統(tǒng)進(jìn)行了理論計(jì)算,首先建立了氨水組合系統(tǒng)的計(jì)算模型和各個(gè)設(shè)備的質(zhì)量、能量平衡方程及循環(huán)熱效率、余熱回收率和動(dòng)力回收效率等評(píng)價(jià)準(zhǔn)則的計(jì)算方程。在設(shè)定的初始條件下分析循環(huán)過(guò)程中的基本濃度和工作濃度對(duì)循環(huán)性能的影響,得出了卡林納循環(huán)的工作濃度和基本濃度存在最佳的匹配關(guān)系。在熱源進(jìn)口溫度為300℃,冷卻水進(jìn)口溫度卡林納循環(huán)和氨水朗肯循環(huán)分別取25℃和15℃,熱水供暖和回水溫度分別為90℃和40℃條件下,選取卡林納循環(huán)的工作濃度為0.5,其對(duì)應(yīng)的基本濃度為0.314,并取氨水朗肯循環(huán)的濃度與卡林納循環(huán)工作濃度相同即0.5,分別計(jì)算了兩種循環(huán)在給定條件下的各狀態(tài)點(diǎn)參數(shù)和循環(huán)性能；得出在濃度取最佳的匹配關(guān)系時(shí),卡林納循環(huán)和氨水朗肯循環(huán)發(fā)電部分的循環(huán)熱效率和動(dòng)力回收效率分別達(dá)到了20.9%、17.4%和17.0%、13.0%；但是加上供暖部分后氨水朗肯循環(huán)的綜合回收效率可以達(dá)到19.2%。本論文對(duì)氨水組合系統(tǒng)還進(jìn)行了(?)分析,并討論了在卡林納循環(huán)下蒸發(fā)器中工質(zhì)過(guò)熱度對(duì)循環(huán)性能的影響規(guī)律。分析結(jié)果顯示,在不同的冷熱源溫度條件下,蒸發(fā)器工質(zhì)出口的過(guò)熱度存在最佳值使得循環(huán)性能達(dá)到最優(yōu),并且最優(yōu)值隨著工作濃度的變化而變化；由此獲得了不同工作濃度條件下,最佳過(guò)熱度隨熱源溫度的變化規(guī)律。然后在最優(yōu)的過(guò)熱度和最佳濃度匹配的條件下對(duì)組合循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行了(?)分析,分析過(guò)程中不僅對(duì)系統(tǒng)的(?)效率進(jìn)行分析,還對(duì)循環(huán)過(guò)程中的各個(gè)設(shè)備的(?)損失和(?)效率等參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算分析。在上述給定的外界條件且內(nèi)部參數(shù)優(yōu)化的情況下,卡林納循環(huán)的動(dòng)力回收效率和(?)效率分別為18.2%和41.1%；而氨水朗肯循環(huán)雖然其發(fā)電部分的動(dòng)力回收效率和動(dòng)力(?)效率僅為14.6%和33.1%,但考慮供暖部分后的綜合動(dòng)力回收效率和綜合(?)效率分別為19.6%和46.5%。對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行的設(shè)備(?)分析結(jié)果表明,不管是卡林納循環(huán)還是氨水朗肯循環(huán)的排煙(?)損失均達(dá)到30%以上,而蒸發(fā)器和透平的(?)損失之和約為40%左右。本論文還研究了一種可以對(duì)中溫?zé)嵩催M(jìn)行梯級(jí)利用的雙蒸發(fā)壓力卡林納循環(huán)(DPV-KC)。在卡林納循環(huán)的基礎(chǔ)上通過(guò)在第一蒸發(fā)器后增設(shè)較低蒸發(fā)壓力的第二蒸發(fā)器來(lái)利用第一蒸發(fā)器出口的熱源,可以提高循環(huán)對(duì)外輸送的凈功。通過(guò)計(jì)算得出,雙蒸發(fā)壓力卡林納循環(huán)的工作濃度和基本濃度同樣存在最佳的匹配關(guān)系,在工作濃度分別取0.3、0.35、0.4和0.45時(shí),對(duì)應(yīng)的最佳基本濃度分別為0.177、0.206、0.244和0.272。在熱源進(jìn)口溫度和冷卻水進(jìn)口溫度分別取4000C和250C條件下,計(jì)算分析了不同濃度條件下露點(diǎn)溫度對(duì)DPV-KC循環(huán)性能的影響規(guī)律,得出了不同濃度的條件下對(duì)應(yīng)的最佳露點(diǎn)溫度。在工作濃度和基本濃度分別取0.45和0.272時(shí),對(duì)應(yīng)的最佳露點(diǎn)溫度為310℃,在此條件下,雙壓力氨水動(dòng)力循環(huán)的動(dòng)力回收效率達(dá)到了28.4%,相對(duì)于單壓力氨水動(dòng)力循環(huán)提高了16.9%。在對(duì)雙壓力氨水動(dòng)力循環(huán)進(jìn)行(?)分析后,相對(duì)應(yīng)單壓力氨水動(dòng)力循環(huán)雙壓力氨水動(dòng)力循環(huán)的煙氣帶走的(?)損降低了60.2%。
【關(guān)鍵詞】：氨水工質(zhì) 卡林納循環(huán) 朗肯循環(huán) 雙壓力蒸發(fā) 性能分析 (?)分析
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TK115
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-9
• 主要符號(hào)表9-12
• 第一章 緒論12-16
• 1.1 研究背景及意義12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3 本論文研究目的15-16
• 第二章 AWKRC系統(tǒng)介紹及計(jì)算模型16-23
• 2.1 AWKRC循環(huán)流程16-17
• 2.2 循環(huán)計(jì)算模型17-19
• 2.2.1 循環(huán)的計(jì)算模型的基本假設(shè)17
• 2.2.2 循環(huán)的熱力計(jì)算模型17-18
• 2.2.3 循環(huán)性能的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則18-19
• 2.2.4 循環(huán)基本參數(shù)的假定19
• 2.3 循環(huán)的計(jì)算過(guò)程19-23
• 第三章 AWKRC循環(huán)的性能分析23-33
• 3.1 卡林納循環(huán)性能分析23-29
• 3.1.1 濃度對(duì)卡林納循環(huán)的影響23-27
• 3.1.2 循環(huán)倍率對(duì)卡林納循環(huán)性能的影響27-28
• 3.1.3 卡林納循環(huán)性能優(yōu)化結(jié)果28-29
• 3.2 氨水朗肯循環(huán)性能分析29-33
• 第四章 AWKRC循環(huán)的(?)分析33-43
• 4.1 (?)的定義33-34
• 4.2 (?)分析計(jì)算模型34-36
• 4.2.1 設(shè)備(?)分析計(jì)算模型34-35
• 4.2.2 (?)分析評(píng)價(jià)準(zhǔn)則35-36
• 4.3 AWKRC(?)分析36-40
• 4.3.1 卡林納循環(huán)熱源溫度與最佳濃度的匹配關(guān)系36-37
• 4.3.2 蒸發(fā)器工質(zhì)過(guò)熱度對(duì)循環(huán)系統(tǒng)性能的影響及過(guò)熱度的確定37-38
• 4.3.3 冷熱源進(jìn)口溫度對(duì)系統(tǒng)性能的影響規(guī)律38-40
• 4.4 各設(shè)備(?)分析結(jié)果40-42
• 4.5 本章小結(jié)42-43
• 第五章 雙壓力蒸發(fā)卡林納循環(huán)43-53
• 5.1 DPV-KC系統(tǒng)介紹43-44
• 5.2 循環(huán)性能分析方法44-45
• 5.2.1 循環(huán)性能分析模型44
• 5.2.2 循環(huán)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則44-45
• 5.3 性能優(yōu)化與分析45-48
• 5.3.1 濃度的優(yōu)化45-46
• 5.3.2 蒸發(fā)參數(shù)的確定46-48
• 5.3.3 循環(huán)狀態(tài)參數(shù)48
• 5.4 單-雙壓力蒸發(fā)卡林納循環(huán)的性能對(duì)比48-51
• 5.5 本章小結(jié)51-53
• 第六章 結(jié)論與展望53-55
• 6.1 成果與結(jié)論53
• 6.2 不足與展望53-55
• 致謝55-56
• 參考文獻(xiàn)56-58
• 攻讀碩士期間科研成果58

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 郭占偉;陳亞平;吳嘉峰;張治;;氨水卡林納-朗肯循環(huán)組合系統(tǒng)的熱力學(xué)分析[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2016年01期

2 郭占偉;陳亞平;吳嘉峰;張治;;卡林納循環(huán)與氨水朗肯循環(huán)組合系統(tǒng)的熱電聯(lián)供性能[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年02期

3 劉廣林;陳奇成;張兵;;煙氣熱源有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)工質(zhì)選擇[J];熱能動(dòng)力工程;2013年03期

4 張軍輝;劉娟芳;陳清華;;有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)最佳蒸發(fā)溫度和分析[J];化工學(xué)報(bào);2013年03期

5 裴剛;王東s，

本文編號(hào)：747918