低品位余熱的有機朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的實驗分析與優(yōu)化設計.pdf

1、隨著科技的發(fā)展和時代的進步，人們對于能源和環(huán)境的關注越來越多。近年來，能源危機不斷爆發(fā)，全球變暖等環(huán)境問題的層出不窮，讓可再生能源代替煤、石油等一次能源成為社會發(fā)展的必然趨勢。設法提高能源利用效率，減少化石燃料的燃燒，是實現(xiàn)我國節(jié)能減排戰(zhàn)略部署的重要舉措。在這個大前提下，有機工質(zhì)朗肯循環(huán)(ORC)低溫發(fā)電技術應運而生。該技術的目的，在于通過利用有機工質(zhì)充分吸收低品質(zhì)熱能，再將其轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)電能，實現(xiàn)能源的充分利用，提高整體的能源利用效率

2、。
　　 本項目為國家重點基礎研究發(fā)展計劃(973項目)課題《大規(guī)模過程系統(tǒng)能量集成優(yōu)化的新理論和新方法的研究》的重要組成部分，目標在于通過有機工質(zhì)膨脹做功，將化工冶金等大規(guī)模工業(yè)化領域里采用傳統(tǒng)方法很難回收的低溫余熱進行充分回收利用。提高工業(yè)生產(chǎn)的熱效率，減少能源消耗量，以及二氧化碳排放量。
　　 本課題通過理論分析和大量的實驗，對于可能影響低溫發(fā)電系統(tǒng)工作的各個因素進行深入研究。分析了蒸發(fā)溫度、冷凝溫度、膨脹比，螺桿

3、機轉(zhuǎn)速等對于系統(tǒng)的作用方式，并根據(jù)分析結果，對于系統(tǒng)的蒸發(fā)器、冷凝器、螺桿膨脹機這三個主要部件進行優(yōu)化設計，選型，并最終自行設計了一套低溫發(fā)電機組，提高了系統(tǒng)熱效率和發(fā)電量，發(fā)電機組經(jīng)測試，可保證長時間穩(wěn)定運行。
　　 同時，本項目還對熱-功轉(zhuǎn)換的核心-有機工質(zhì)進行了大量的理論分析和實驗分析，發(fā)現(xiàn)有機工質(zhì)的液體比熱和汽化潛熱之比對于有機工質(zhì)的工質(zhì)性能有著明顯的影響。通過對于三種常用有機工質(zhì)的對比實驗發(fā)現(xiàn)，qL/r值越大的有機工質(zhì)