收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

原位注热开采油页岩低温余热有机朗肯循环(ORC)发电系统

刘涛  
【摘要】:油页岩作为常规能源的补充,其热解可得到类似原油的页岩油和可替代天然气的煤气,对改变我国能源结构,具有非常重要的战略意义。 原位注热开采油页岩油气技术是未来油页岩安全高效开采的有效手段和技术途径,但是在热采过程尾端大量低温余热蒸汽因起不到油页岩热解作用而被浪费,因此对这部分热量进行回收发电不仅可以节约能源,同时也可以提高原位注热开采油页岩油气技术的经济性。本文以回收原位注热开采油页油气低温余热为目的,开展了低温余热发电的研究。 在对国内外相关领域的研究进行充分调研的基础上,结合原位注热开采油页岩油气实际工程状况,对现行的低温余热发电系统进行比较,选择了由蒸发器、冷凝器、工质泵、汽轮机等主要部件组成的有机朗肯循环(0RC)发电系统模型。 本文从安全性和经济性等各方面考虑,选取了五种作为可选用的有机朗肯循环工质,针对有机朗肯循环各组成部分,以热力学理论为基础,进行了详细的热力分析,确立了系统热力方程,并且以系统的净输出电功和热效率作为性能的衡量标准,采用工程计算软件EES来考察循环参数对其的影响,以及不同工质之间的区别,从而确定最佳循环参数及最佳循环工质。通过同一工质循环参数对系统的影响分析来看,各参数对系统的影响程度不一,其中以蒸发温度对净输出电功的影响最大,在余热流体温度、汽轮机背压一定的情况下,对于系统存在一个“最佳蒸发温度”使得净输出电功达到最大,并且“最佳蒸发温度”随着余热流体温度、汽轮机背压的增加而增加。对于不同工质之间循环参数对比分析,分别分析了不同工质最佳蒸发温度所对应的各种参数,综合经济性和环保性的考虑,选取R11作为最适宜循环工质。 以R11为循环工质,额定功率为5kw的单级背压式汽轮机为计算参考,对系统进行设备选型,搭建了系统实验平台,并进行了实验,对所得到的实验数据进行了分析以验证数值模拟结果。 利用工程计算软件EES,对系统进行了及(?)效率、火用损失分析,分析了(?)损失的部位、类型和数量,得出预热器蒸发器、冷凝器(?)损失所占的比例最大的结论,并根据此结论,对系统进行了优化,增加了回热器,减少了冷凝器与预热器蒸发器的传热温差和(?)损失,降低了系统的不可逆性。 此项研究的实验模型不仅可以对原位注热开采油页油气低温余热进行回收利用,而且对其他工程或项目低温余热利用均有参考价值。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 赵俭成;;应重视油页岩资源的开发利用[J];石油勘探与开发;1990年04期
2 柳世友;;油页岩科学研究领军人——刘招君教授[J];中国煤炭地质;2011年04期
3 刘协和;;用油页岩焙烧珍珠岩作建筑材料[J];砖瓦世界;1984年18期
4 彭德洪;;油页岩综合利用技术座谈会[J];石油炼制与化工;1980年07期
5 王天增;;黄县矿区油页岩发热量的计算[J];煤炭科学技术;1981年12期
6 ;一种易燃的低热值燃料-油页岩[J];煤炭科学技术;1978年06期
7 田广墅;;我国页岩灰渣综合利用的若干问题[J];石油工程建设;1982年02期
8 ;约旦将与壳牌公司签订油页岩开采协议[J];国外测井技术;2008年02期
9 李建华;曹祖宾;;世界各国油页岩的组成及综合利用[J];辽宁化工;2007年02期
10 彭雪峰;汪立今;田继军;姜科庆;;新疆油页岩资源的开发利用研究[J];中国矿业;2010年11期
11 李学永;陶树;胡国利;;油页岩沉积环境及成矿概况[J];洁净煤技术;2010年01期
12 李喆;王贤清;;油页岩资源开发利用中的生态环境问题[J];石油化工环境保护;1991年03期
13 黄志新;袁万明;黄文辉;Paul Eizenhoefer;;油页岩开采技术现状[J];资源与产业;2008年06期
14 卢学清;;郑德温:行走在石油领域的仁者[J];中国发明与专利;2010年08期
15 陈晨;孙友宏;;油页岩开采模式[J];探矿工程(岩土钻掘工程);2010年10期
16 施国泉;;一种现实的石油替代能源——油页岩[J];吉林大学学报(地球科学版);2006年06期
17 ;理事单位科技动态[J];山东煤炭科技;2009年05期
18 牛继辉;汪志刚;王立军;李楠;;松辽盆地(吉林部分)油页岩成矿规律[J];吉林地质;2010年01期
19 衣犀;张昕;曲泽源;王志华;;全球油页岩资源及其开采技术进展[J];石油科技论坛;2010年03期
20 陈晓菲;高武军;赵杰;黄建宁;吴怡喜;张峻青;窦军录;田朋军;张忠民;;中国油页岩开发利用现状及发展前景[J];洁净煤技术;2010年06期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 孙可明;谈健;吴迪;;油页岩原位开采水力压裂裂纹动态规律研究[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
2 迟姚玲;李术元;丁福臣;王虹;葛明兰;任晓光;;桦甸油页岩热解动力学[A];中国颗粒学会第六届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集(下)[C];2008年
3 张佳佳;李宏兵;姚逢昌;崔兴福;;地震评价油页岩的方法及应用[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
4 ;1500米全液压顶驱式多功能油页岩勘探开发钻机研发[A];2009年度中国地质科技新进展和地质找矿新成果资料汇编[C];2009年
5 李新禹;徐杰;;太阳能与低温余热联合发电系统性能研究[A];纺织空调除尘高效节能减排技术研讨会论文集[C];2010年
6 荆友乙;;油页岩低温干馏剩余瓦斯发电技术改进[A];第七次煤炭科学技术大会文集(下册)[C];2011年
7 文艳;林金辉;;提取氧化铝的研究进展[A];2010全国非金属矿产资源与勘察技术交流会论文专辑[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 茹鑫;油页岩热解过程分子模拟及实验研究[D];吉林大学;2013年
2 孟庆涛;桦甸盆地始新统油页岩岩石地球化学特征及富集规律研究[D];吉林大学;2010年
3 张学庆;微生物浸溶废弃低品位油页岩生态资源化新技术研究[D];吉林大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘涛;原位注热开采油页岩低温余热有机朗肯循环(ORC)发电系统[D];太原理工大学;2012年
2 严轩辰;农安和桦甸油页岩力学性能及其水力压裂与破碎关键参数研究[D];吉林大学;2012年
3 杨萌尧;油页岩不同开发方式生态环境影响评价研究[D];吉林大学;2012年
4 裴娜;油页岩及其燃烧产物组成的定性分析和定量计算[D];东北电力大学;2013年
5 魏旭光;基于MapGIS K9的油页岩资源数据库管理系统设计与实现[D];吉林大学;2012年
6 张少杰;油页岩地层取心钻具与泥浆体系实验研究[D];中国地质大学(北京);2010年
7 丁敏;鄂尔多斯盆地志丹地区三叠系延长组长7油页岩资源评价[D];西安石油大学;2012年
8 范建玮;基于ArcGIS的油页岩资源评价[D];中国地质大学(北京);2010年
9 甄甄;松辽盆地东南部上白垩统含油页岩系层序地层格架内有机质富集特征[D];吉林大学;2013年
10 刘冬青;罗子沟盆地白垩系下统大砬子组富矿油页岩有机质聚集条件研究[D];吉林大学;2013年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 任绍敏 实习记者 王琳;爱沙尼亚经济事务和通信部部长帕尔茨:希望爱沙尼亚技术应用于中国油页岩资源[N];第一财经日报;2010年
2 记者 郭成林;加码新能源 辽宁成大新疆再拓油页岩投资[N];上海证券报;2010年
3 蔡湛;我国最大油页岩发电项目已投资2.1亿元[N];中国石化报;2011年
4 记者孙研;油页岩资源开发前景广阔[N];抚顺日报;2011年
5 本报记者 张建民 特约记者 谢忠设;油页岩资源开发前景广阔[N];中国化工报;2009年
6 记者 金晓明;北票市阜矿集团整体开发油页岩资源项目成功签约[N];朝阳日报;2009年
7 蒋国鹏;以色列开发油页岩资源[N];中国石化报;2002年
8 本报记者 王丽丽 刘飞 通讯员 童钢令;一鳞一爪见龙威[N];中国煤炭报;2010年
9 记者 金文革;东北地区油页岩科研基地项目启动[N];中国国土资源报;2010年
10 童钢令 常征;龙口矿业:深化油页岩综合利用[N];中国煤炭报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978