收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

二元非共沸混合工质低温余热发电ORC系统优化研究

倪渊  
【摘要】:温度在350℃以下的低温余热普遍存在于建材、冶金、化工和轻工等工业生产中,对其实现高效回收利用具有重要意义。将低温余热所具有的的热能转换为电能,是提高能源利用率和降低环境污染的有效途径。由于受温度水平的限制,低温余热发电系统的效率先天不足,只能从循环方式、工质优选、运行参数等方面尽可能优化以提高其经济性。 基于以上考虑,本文以低温烟气余热深度利用为目标,采用二元非共沸混合工质有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC),对变热源温度与定热源温度两种热源进行ORC系统热力学性能理论研究,同时针对定热源温度深入探讨了设计工况与非设计工况下热力学参数变化的影响。最后针对定热源温度进行系统热经济性的研究,将系统热经济性的影响因素、优化变量,以及循环在设计工况和非设计工况下系统热经济性进行对比研究。结果表明: 针对变热源温度ORC系统时,二元非共沸混合工质异丁烷/己烷(0.65/0.35)和异丁烷/己烷(0.6/0.4)在火用效率,净输出功率以及排烟温度等热力学性能方面有着突出的优势,相比纯工质更适合低温烟气余热的深度利用,能很好的替代原ORC系统中运行的纯工质。同时也指出蒸发器和冷凝器是系统可用能损失主要来源,在提高系统性能时要着重考虑换热器。 针对定热源温度ORC系统时,整个ORC系统热力学性能在最大系统火用效率下较优,将其作为系统设计工况。在原ORC系统中添加新纯工质而构成的二元非共沸混合工质中,采用R245fa/R601a(0.6/0.4)系统热力学综合性能提升更优。热经济性分析中R245fa/R601a(0.9/0.1)热经济性最优,但R245fa/R601a(0.6/0.4)热经济性与R245fa/R601a(0.9/0.1)相差无几。考虑到R245fa/R601a(0.6/0.4)拥有优秀的热力学性能,故R245fa/R601a(0.6/0.4)依然是系统设计时综合考虑采用的循环工质。同时在混合工质中提高R245fa的质量比能降低APR与LEC,提高系统投资收益率和净收益。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张新欣;何茂刚;曾科;张颖;;发动机余热利用蒸气动力循环的工质筛选[J];工程热物理学报;2010年01期
2 冯霄;;低温余热动力回收系统确定蒸发温度方法的比较[J];中国能源;1988年02期
3 陈军;用热泵系统回收油田低温余热[J];能源与环境;2005年02期
4 施亚杰;刘恩睿;杨刚;;完全利用篦冷机低温余热进行矿渣烘干的实践[J];建材技术与应用;2008年11期
5 周乃君;柯文;王志奇;;铝电解槽低温烟气余热发电技术探讨[J];轻金属;2009年01期
6 刘广彬;赵远扬;李连生;卜高选;束鹏程;;小型低温余热发电系统膨胀机输出特性试验研究[J];西安交通大学学报;2009年11期
7 冯霄,钱立伦,苏长荪;低温余热动力回收系统余热流换热器蒸发温度的优化[J];工程热物理学报;1985年02期
8 施国华,张淑贵;低温余热回收[J];能源技术;2000年01期
9 陈军;用热泵系统回收油田低温余热[J];能源研究与利用;2005年04期
10 郑宗和;葛昕;高金水;牛宝联;杨玉忠;;利用低温余热的低沸点介质发电系统[J];煤气与热力;2006年04期
11 郭小丹;胡三高;杨昆;徐鸿;;热泵回收电厂循环水余热利用问题研究[J];现代电力;2010年02期
12 李玉良;;蒸发及片碱生产中余热的回收利用[J];中国氯碱;2010年08期
13 薛建良;赵东风;张鹏;李石;;溴化锂机组冷却炼厂循环水的应用分析[J];制冷与空调;2011年02期
14 ;研究人员开发高效回收低温余热的热力电池[J];电源技术应用;2010年03期
15 冯霄,钱立伦,苏长荪;低温余热动力回收系统中确定最佳蒸发温度的热力学原则和计算式[J];动力工程;1985年05期
16 冯霄;钱立伦;苏长荪;;低温余热动力回收的最小功率[J];中国能源;1985年04期
17 刘瑞兴;;相邻工厂之间采用回收余热系统提高余热利用率[J];节能;1986年02期
18 钮德明;;糖厂节水及回收低温余热的新技术[J];广西节能;2006年04期
19 王辉涛;王华;黄晓艳;;低温余热驱动的低沸点工质超临界动力循环[J];武汉理工大学学报;2009年14期
20 徐秀双;炼油业低温热源的综合利用[J];应用能源技术;2001年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 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
2 阎雪峰;;如何充分利用好炼厂低温余热[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(下册)[C];2002年
3 陈新国;陈清林;;基于源头优化和终端回收的石化企业低温余热综合利用[A];中国化工学会2009年年会暨第三届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛会议论文集(下)[C];2009年
4 刘恩睿;杨刚;施亚杰;;完全利用篦冷机低温余热进行矿渣烘干的生产实践[A];2010首届全国熟料冷却技术经验交流会暨篦冷机操作实务培训班论文集[C];2010年
5 李晓红;周琦;;低温余热制冷技术在焦化厂的应用研究[A];2010全国能源与热工学术年会论文集[C];2010年
6 张卫民;;热式气体流量计用于低温余热发电[A];首届中国水泥企业总工程师论坛暨水泥总工联谊会成立大会文集[C];2008年
7 寇磊;;水泥炉窑余热发电汽轮机设计技术[A];中国动力工程学会透平专业委员会2008年学术研讨会论文集[C];2008年
8 张海莹;黄银山;;胜利石化总厂延迟焦化装置节能现状[A];山东石油学会炼制委员会2009年技术交流会论文集[C];2009年
9 孙惠山;李胜山;傅宗茂;董石正;;炼油厂低温余热利用与低温湿汽发电设计[A];中国化工学会2009年年会暨第三届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛会议论文集(上)[C];2009年
10 李开宁;夏海涛;;某超白玻璃炉窑低温余热发电[A];土木建筑学术文库(第15卷)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 陈春天;低温余热发电模型中EHD强化凝结换热效应研究[D];哈尔滨理工大学;2007年
2 陈建新;混合工质热物性推算新方法及PVTx测试研究[D];中国科学技术大学;2007年
3 彭继军;R22替代及工质泄漏扩散危险性理论分析与实验研究[D];天津大学;2007年
4 许雄文;非共沸混合工质制冷系统工质浓度变化及其性能优化研究[D];华南理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 倪渊;二元非共沸混合工质低温余热发电ORC系统优化研究[D];重庆大学;2013年
2 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
3 周峰;Itanium 2上编译器性能调优方法的研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);2006年
4 杨慧鹏;家蚕ORC基因家族的研究[D];浙江理工大学;2010年
5 彭君;英语ORC嵌入名词话题地位对中国EFL学习者ORC加工的影响[D];四川外国语大学;2013年
6 李慧;ORC低温余热发电系统的理论分析和实验研究[D];郑州大学;2013年
7 孙蕊;监督预测控制在有机朗肯循环(ORC)系统中的应用[D];华北电力大学;2012年
8 高松;基于ORC的烟气余热利用建模与控制[D];华北电力大学;2013年
9 王建财;低温余热发电模型的研究[D];哈尔滨理工大学;2003年
10 张颖;低温余热发电模型中EHD强化冷凝换热效应研究[D];哈尔滨理工大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 天津水泥工业设计研究院 张富 张福滨;熟料生产线纯低温余热电站工程设计与应用[N];中国建材报;2009年
2 本报记者  乔国栋;中信海螺联手 觊觎万亿低温余热发电市场[N];中国经济时报;2006年
3 秦夏 梁雅玲 石东晖;陕鼓进入水泥窑低温余热发电装置总包领域[N];中国工业报;2009年
4 记者 郝玲;铁新水泥8MW纯低温余热项目并网发电[N];铁岭日报;2009年
5 通讯员 吴勇记者 宦建新;浙江:积极实施低温余热利用工程[N];科技日报;2007年
6 于树斌 王正严;余热发电促进烧结低温余热有效利用[N];中国冶金报;2010年
7 记者 赵志伟 通讯员 张宝;中信重机低温余热发电技术引发连锁效应[N];洛阳日报;2007年
8 本报记者 于祥明;中材集团投资11亿在宁夏建三个水泥项目[N];上海证券报;2009年
9 ;中信重工余热发电获最高专利奖项[N];中国技术市场报;2010年
10 申琳;南汽轮自主创新增强核心竞争力[N];人民日报;2007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