槽式太阳能有机朗肯循环发电系统的模拟研究

把槽式太阳能集热器与有机朗肯循环系统相结合,模拟槽式太阳能集热器的相关参数对发电系统的影响。建立了槽式太阳能有机朗肯循环系统的数学模型和系统各部件的计算模型,采用VB软件对循环系统整体进行模拟。分析了系统整体效率和膨胀机输出功受太阳直射辐射强度、导热流体入口流体温升和入口速度的影响。模拟发现,当集热器入口和出口温度固定时,系统存在最佳流速,最佳流速与太阳直射辐射强度和入口温度都有关。     

地热能有机朗肯循环发电系统性能分析

针对中低温地热能发电,建立基于蒸发器夹点温差位置的有机朗肯循环(ORC)系统性能分析模型。以R245fa、R290和R600a工质为例,计算并分析了在不同蒸发器热源侧出口温度下,系统输出功率、单位面积的输出功率、蒸发压力、热效率和火用效率随蒸发器热源侧出口温度的变化规律,以及不同工质的最佳运行工况。研究结果表明:随着热源出口水温的升高,存在一个最佳蒸发器热源侧出口温度,使得循环的输出功率和有回热装置时的单位面积输出功率最大;对于≤135℃的地热能,更适用于亚临界ORC;回热器的加入可增加系统循环效率,但其对循环最优蒸发压力几乎无影响。     

有机朗肯循环低品位热能发电系统向心透平的设计与性能研究

自行研发了用于有机朗肯循环低品位热能发电系统的向心透平,并以压缩空气为工质,在透平性能实验台上对向心透平的性能进行了测试研究。实验结果表明:透平的最高转速为63 945r/min时,透平进出口温降最高为51.7℃,透平的膨胀功率为4.369kW,发电机的电功率为2.567kW;在不同流量、不同入口温度条件下,使透平在额定转速附近运行,转速为59 553 r/min时透平效率和机电效率同时达到了最大值:65.3%和79.1%,而透平膨胀功率为2.809kW,稍大于设计功率;在不同条件下,得到透平的最大效率为65.7%,发电机的最大机电效率为79.5%。因此,研发的向心透平具有较好的性能。     

生物质直燃有机朗肯循环热电联产系统的热力性能分析

有机朗肯循环可有效利用生物质能并实现热电联产。文中建立了抽气回热式有机朗肯循环的热力性能分析模型。针对锅炉负荷为7.9 MW,麦秆为燃料,导热油为中间传热介质的生物质直燃系统,分别优化了正葵烷、甲苯、环己烷、八甲基三硅氧烷(MDM)、八甲基环四硅氧烷(D4)和六甲基二硅氧烷(MM)的热力参数。通过夹点分析,临界温度高的工质其主气温度反而低。正葵烷、MDM和D4的主气压力和排气压力较低,气轮机尺寸较大。MDM、D4和MM的排气温度高于200℃,最佳抽气系数较高。当冷凝温度为70℃时,ORC的热效率达25%以上,系统发电功率高于1 600 kW,而供热负荷在4 800 kW以上;当冷凝温度为100℃时,ORC的热效率高于20.7%,系统发电功率不低于1 300 kW,而供热负荷高于5100 kW。两种工况系统的燃料利用系数均高于82%,火用效率高于23%,其中锅炉的火用损系数最大,冷凝温度的降低会导致系统火用效率略微下降。正葵烷、甲苯、环己烷的热力性能略优于硅氧烷。     

基于太阳能的有机朗肯循环低温发电工质的选择

有机朗肯循环采用有机物代替水作为循环工质,在回收低品位热能方面具有很大的优势.工质的特性是影响有机郎肯循环系统性能的重要因素之一,有机工质的选择应该满足环保性、安全性及热物性等方面的要求.选取了R600,R600a,R245fa,R236fa,R236ea,R601,R601a,RC318,R227ea作为循环工质,在...     

混合工质有机朗肯循环研究综述

在能源危机、气候变化的时代背景下,有机朗肯循环(ORC)作为一种低温余热资源利用的有效途径,得到广泛的研究及工业应用.混合工质作为该领域的研究热点,在能否提高ORC循环性能等问题上观点截然相悖.本文从工作原理、循环性能评价、工质筛选和工艺优化等方面对混合工质ORC展开分析及研究,以探究争议的核心及解决途径.研究结果表明...     

分布式小型有机朗肯循环运行特性实验

针对分布式能源系统中可利用热源的温度和流量频繁波动的特点,测试了kW级有机朗肯循环原型机组在110~150 ℃波动热源下的运行性能和以工质流量与膨胀机转速为控制变量的多工况运行能力。结果表明,通过调节工质流量可以在相对平稳的热效率下实现对机组输出功率的有效控制。机组输出功率随热源温度变化剧烈,但随热源流量变化规律不一:小工质流量下,换热面积冗余较多,热源流量的变化对机组性能的影响可以忽略;随着工质流量的提高,热源流量的影响逐渐凸显,表现为机组性能随工质流量下降而明显降低。机组在热源温度150 ℃下获得最大输出功约4 kW,最大热效率6.0%。     

有机朗肯循环技术在低品位余热发电系统中的应用

介绍了有机朗肯循环(ORC)技术的原理和特征,阐述回收低品位余热进行发电的ORC技术在国内外的发展现状与趋势,并以有色金属工业中电解铝工艺环节余热回收为例说明ORC发电系统主要部件的设计选型思路。     

不同工质对有机朗肯循环低温余热发电系统性能的影响研究

目前有机朗肯循环低温余热发电系统的研究主要存在系统的评价指标不一、工质的可比性比较弱、不能全面地反映系统的综合性能等问题.针对90～240℃低温余热资源,从安全性、环保性、经济性和工质物性角度出发初选工质,得到R11、R123、R245fa和R365mfc等有机工质,通过MATLAB和REFPROP软件建立了该系统的数...     

低温跨临界有机朗肯循环工质筛选

反问题求解是研究有机朗肯循环发电技术用于回收低品位能源的基础,而跨临界循环能够有效优化循环中换热器内冷热流体温度的匹配,减小系统不可逆损失。综合考虑有机工质的热物性、环保性及安全性,对于423.15K 低温热源驱动的跨临界有机朗肯循环,选取 R134a、R227ea、R1234ze、R3110、RC318、R236fa 6种工质进行了计算比较。计算采用与热源耦合的反问题思路,求解出工质的运行参数,揭示出参数变化规律并对工质循环性能进行了比较。结果表明, R134a 为适合本循环系统的最优工质。     

低温地热水有机朗肯循环发电工质的优化

有机朗肯循环(organic rankine cycle,ORC)是利用地热发电的重要途径之一,而有机工质的物性是影响ORC发电效率的主要因素。针对地热水的特点,筛选了R134a、R245fa等6种有机工质,并对每种工质的余热发电系统进行计算。从系统的热效率、不可逆损失、压力水平及环保性等方面综合分析,得出R245fa是低温地热水ORC发电系统比较适合的有机工质。     

采用涡旋膨胀机的低品位热能有机物朗肯循环发电系统实验研究

有机物朗肯循环(organic rankine cycle,ORC)的主要优点在于回收中低品位热能发电时的高效、环境友好、压力适宜等.文中对有机物朗肯循环进行了实验研究.实验装置采用涡旋式膨胀机,以R600a为工质,膨胀机最大输出电功率0.74 kW,最大第一定律效率2.4%.实验发现膨胀机最高转速为4589r/min:根据膨胀机输出功率随工质泵频率及热源温度的变化情况,发现工质泵频率存在一个最佳值,使得系统输出功率最大.循环第一定律效率随着蒸发压力的增加也存在最大值,其原因是由于较高压力和流量下膨胀机入口存在汽液两相现象.通过对ORC的实验研究,认为涡旋式膨胀机在中小型低品位热能ORC系统中具有非常大的优势,ORC系统有机物工质的流量和蒸发压力与低品位热能热源的匹配,是提高ORC系统性能的一个重要设计方法.     

地热源非共沸工质有机朗肯循环发电性能分析

建立有机朗肯循环热力学模型和蒸发器传热模型;基于工质的实验经验状态方程,利用REFPROP 8.0软件获得非共沸工质物性;以获得最佳的凝汽器温度匹配为原则选择工质。采用种温度的地热能,在给定的蒸发器和凝汽器夹点温差下,分析了采用组分比例为0.64：0.36的R600a/R601非共沸工质的有机朗肯循环发电系统的特性,并与R601纯工质发电循环进行了比较。结果表明：以对外输出功为目标函数的利用地热的中低温有机朗肯循环发电系统中不宜加入回热器;对于蒸发器热源进出口温差较小的工况,如热源来自水蒸气凝结放热,采用混合工质的循环的性能不如纯工质的;有机朗肯循环采用混合工质时其最大对外输出功要高于纯工质的,且热源温度越低时,这种优势越明显。     

单工质低温余热发电循环性能分析

为了提高能源利用的高效性和经济性,推进有机朗肯循环系统在低温余热发电领域的应用.通过建立热力学模型,并用Matlab软件进行编程,调用NIST Refprop数据库,选取六氟丙烷作为循环工质,模拟分析有机朗肯循环系统各方面性能.在采用循环输出功率、?效率和热效率等热力学指标研究系统热力性能的基础上,分别采用换热面积和C...     

地热发电简述

目前世界上实际能利用的地热资源很少,主要限于蒸汽田和热水田,这两者统称为地热田。地热蒸汽田以蒸汽为主,温度较高,一般为160℃以上,可将地热蒸汽田的蒸汽直接引入普通汽轮机发电。地热热水田则以热水为主,温度较低,一般为50～160℃,这就需要将地热水中的热能转换成地热蒸汽引入普通汽轮机发电。地热电站既没有燃料运输设备,也没有庞大的锅炉设备,所以也就没有灰渣和烟气对环境的污染,是比较清洁的能源。地热发电站发电后排出的热水,可供诸如采暖、医疗、洗涤、提取化学物质和农业养殖。地热发电成本较水电、火电都低。     

沼气与燃煤联合循环发电方式

总结了现有的几种生物质发电方式,并提出了生物质沼气化与燃煤联合循环发电的利用方式。采用联合发电方式,沼气发电容量可以根据电厂周围生物质资源的多少灵活选择,同时沼渣可以作为有机肥就地销售给当地农民。与纯燃生物质发电相比,该种发电方式效率较高;与混燃生物质发电相比,该种方式可以享受国家高额的电价补贴。因此,该种方式是综合优势较为明显的一种发电方式,同时,生物质发酵所产生的沼气还可以替代电厂的点火与助燃用油,进一步提高电厂的经济效益。     

饱和地热蒸汽管道长距离水力计算研究

地热电厂的设计需考虑饱和地热蒸汽管道的水力计算,这和常规热电厂中过热蒸汽管道的设计有较大区别.从管道散热损失和压力损失入手,对饱和地热蒸汽在管道内流动状态进行定量分析.研究发现,200～250℃是饱和蒸汽的最佳输送温度,此时蒸汽在管道内压降最小,临界比容比最大,安全传输距离最远.研究还指出应选择合适的管径和流速以避免大...     

大型火力发电机组烟道布置格局探讨

本文结合国内已投运和在建的300MW及以上火力发电机组的设计方案,对炉后烟道布置格局进行梳理和探讨,以期为国内后续热电联产机组以及大型火电发电机组建设提供参考和借鉴。     

大型火力发电机组烟道布置格局探讨

本文结合国内已投运和在建的300MW及以上火力发电机组的设计方案,对炉后烟道布置格局进行梳理和探讨,以期为国内后续热电联产机组以及大型火电发电机组建设提供参考和借鉴.