提出一種新型的由生物質能驅動的小型有機朗肯循環(huán)冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)(biomass-fuelled CCHP-ORC),并對其進行參數(shù)優(yōu)化、熱力學分析和經濟性分析。同時建立結構模型和數(shù)學模型,選取玉米秸稈為燃料,熱水為導熱介質,R245fa為ORC系統(tǒng)循環(huán)工質。運用控制變量法,分析系統(tǒng)在4種運行模式下(純發(fā)電、熱電聯(lián)供CHP、冷電聯(lián)供CCP、冷熱電三聯(lián)供CCHP)單一變量蒸發(fā)溫度對各性能參數(shù)的影響。比較得出蒸發(fā)溫度處于409 K時系統(tǒng)各項性能參數(shù)表現(xiàn)最優(yōu),最佳的運行模式依次為CCHP、CCP、CHP和純發(fā)電模式;隨后經?分析得出生物質鍋爐?損較大,可進行相應的結構優(yōu)化。系統(tǒng)在CCHP模式下經濟性最優(yōu),可持續(xù)發(fā)展指數(shù)SI最高。

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圖1生物質能驅動的小型ORC三聯(lián)供系統(tǒng)圖

如圖1所示，該系統(tǒng)主要分為生物質鍋爐、ORC發(fā)電、供熱和溴化鋰吸收式制冷4部分。首先生物質燃料和空氣一起進入生物質鍋爐燃燒，加熱鍋爐循環(huán)水；隨后經加熱的高溫高壓循環(huán)水進入有機工質蒸發(fā)器，加熱有機工質使其蒸發(fā)，工作后的低溫低壓循環(huán)水通過水泵加壓，送入生物質鍋爐繼續(xù)被加熱從而完成生物....

圖2生物質驅動ORC三聯(lián)供系統(tǒng)T-S圖

圖1生物質能驅動的小型ORC三聯(lián)供系統(tǒng)圖1.2系統(tǒng)數(shù)學模型的構建

圖4系統(tǒng)輸出能量隨蒸發(fā)溫度的變化關系

從圖4可看出，隨著蒸發(fā)溫度的升高，凈輸出功逐漸增加，最大值在最大蒸發(fā)溫度下取得，約為66kW；制熱量隨蒸發(fā)溫度的升高先增大后減小，存在一個最佳蒸發(fā)溫度，使系統(tǒng)制熱量最大，約為403K，相應的最大制熱量約為53kW；對于制冷量恰好與制熱量相反，隨著蒸發(fā)溫度的升高先減小后增....

圖5不同模式下系統(tǒng)熱效率隨蒸發(fā)溫度的變化關系

圖5是不同模式下系統(tǒng)熱效率隨蒸發(fā)溫度的變化關系。隨著蒸發(fā)溫度的升高，系統(tǒng)在純發(fā)電模式下的熱效率從2%逐漸增至6.6%；在CCP模式下，系統(tǒng)熱效率先減小后增大，最大熱效率在最大蒸發(fā)溫度423K處，約為62.8%；在CHP模式下的熱效率先增大后減小，最大熱效率在409K處，約為1....

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