有机朗肯循环低温余热发电系统的工质选择

有机朗肯循环发电系统对于中低温余热的有效利用发挥了巨大的作用,但是有机朗肯循环系统的工质选择依旧是中低温余热利用中存在的问题。文章提出优选工质的条件,并通过对十种低沸点有机工质的性能对比分析得出R141b最适宜作为此温度的余热回收工质,综合性能高于其他工质,对于有机朗肯循环添加回热会大大提高系统效率。     

工业余热回收有机朗肯循环工质优选

工业流程中存在大量低于150℃的余热资源,采用这些余热资源驱动有机朗肯循环发电,可以有效地实现节能减排。为了对不同有机朗肯循环工质在工业余热应用过程中的特性进行研究,本文建立有机朗肯循环的性能分析模型,并选取6种工质,利用工程方程解答器(EES)软件分别在不同热源温度与冷源温度条件下,对其发电量、热力学第一定律效率和第二定律效率进行分析与比较。结果表明,不同工质的性能均随着热源温度的上升得到不同程度的提高,并随着冷源温度的上升而下降。在输出功、热力学第一定律效率以及第二定律效率3个方面,R600均表现出最佳特性。     

水泥厂有机郎肯循环低温余热发电系统原理解析

本文对有机朗肯低温余热发电系统的基本原理进行了分析和研究,重点对其组成结构和工质进行了解析。     

低温余热发电技术在煤化工项目上的应用

研究了采用有机朗肯循环(ORC)的低温余热发电技术。为了有效利用煤化工项目的低温凝液余热资源,在计算工艺凝液余热容量的基础上确定了合理的ORC余热利用方案,利用ORC余热发电机组代替原有的循环水冷却器,以便在完成对工艺凝液冷却的同时实现余热资源发电收益。分析结果表明:该余热发电项目的净发电功率为516k W,节约原有冷却塔循环水泵消耗的功率为110k W,年收益电量达500.8万度,年节约标准煤1812.4吨。     

EES在有机朗肯循环系统热力特性仿真研究中的应用

有机朗肯循环（OrganicRankineCycle,ORC）是在传统朗肯循环中采用有机工质（~IRl13,R123等）代替水推动膨胀机做功的循环,本文根据集总参数法和能量守恒定律建立有机朗肯循环系统的数学模型,运用软件工程方程求解器（EngineeringEquationSolver,EES）进行仿真研究,得到不同工况下有机朗肯循环系统热力特性的变化规律。研究结果表明,提高系统蒸发压力、降低系统冷凝压力以及选择效率尽可能高的膨胀机,可以提高有机朗肯系统循环热效率。仿真计算结果与实验数据二者吻合较好,表明所发展的数学模型可以满足有机朗肯循环热力系统仿真的要求。     

基于PSO算法优化的热水分流式双级ORC系统

以有机朗肯循环的结构优化为基础,建立了热水分流式双级有机朗肯循环数值模型,以粒子群算法为计算方法分析系统设计时最大净输出功,通过理论分析得到了影响系统净输出功的独立变量为热水经过高压蒸发器时换热后的温度和热水出口温度.结果 表明热水分流式双级有机朗肯循环可以对热水进行更好的利用,高压循环蒸发温度随着热水入口温度升高更快...     

全封闭式涡旋膨胀机在车用有机朗肯循环中的特性研究

本文针对中低温余热特性搭建了2kW目标发电量的小型有机朗肯循环发电系统。实验研究了全封闭式涡旋膨胀机在有机朗肯循环系统中的参数特性。通过改变膨胀机进出口的状态,研究了运行压比和转速对于膨胀机单体及系统性能的影响。性能参数主要包括等熵效率、容积系数、循环热效率及循环净功。结果表明:膨胀机运行压比是影响系统性能的重要参数,循环净功随压比的增大而增加,循环热效率及膨胀机的等熵效率随压比变化均存在最优值;考虑内泄漏及摩擦损失等影响,最优运行压比一般应略大于膨胀机设计比;提高膨胀机转速能有效减少内泄漏损失。     

太阳能有机朗肯循环热发电研究进展

有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,简称ORC)是利用低沸点的有机物作为工质推动透平做功的朗肯循环,ORC技术能够有效的利用低品位热能。太阳能是一种清洁、普遍存在的、巨大的低品位能源。ORC技术与太阳能结合,对节能减排,降低化石能源依赖,优化能源供给结构具有重要的现实意义。本文在分析总结国内外相关研究成果的基础上,分析了太阳能集热系统的主要影响因素以及有机朗肯循环系统中的关键因素对于循环性能的影响。     

利用燃气轮机烟气余热的复合有机朗肯循环系统优化分析

本文针对燃气轮机烟气余热设计了一种复合有机朗肯循环系统,对其进行了详细的热力学分析,以某燃驱压气站烟气条件(400℃,26 kg/s)为例,以系统净输出功为目标,利用Matlab和Refprop 9. 0选择了13种工质,并确定了系统最优工况。结果表明,甲苯、R141b、丙酮分别作为3个子系统的工质时,系统可实现最大净输出功为1 587 k W,热效率和火用效率分别可达20. 26%和42. 68%,比单级循环可实现的最大净输出功高23. 33%。对系统各部件进行火用损失分析,发现蒸发器火用损失最大,并提出了改进方案。     

ORC-蒸气压缩耦合制冷系统在小型冷藏车上的应用

针对冷藏车冷藏储运过程中冷量需求大、油耗高等应用现状,提出利用冷藏车发动机排气余热的节能型制冷系统,即排气余热驱动型有机朗肯循环与蒸气压缩循环耦合的制冷系统。根据热力学定律,建立系统循环效率分析数学模型,采用Matlab和Refprop软件,研究并确定耦合系统的工质,并制造样机进行测试。结果表明:通过回收冷藏车发动机排气余热,在蒸发温度为-20～0℃时,系统能够为冷藏车提供1.31～2.21 kW的冷量,满足该型号冷藏车的制冷量要求。     

有机朗肯循环发电系统中换热过程模拟与系统经济性分析

有机朗肯循环发电系统中的能量主要损失在换热设备中。换热设备性能对其发电效率有着直接的影响。为提高有机朗肯循环发电系统的经济性,以最小电力生产成本为目标函数,建立经济性模型,并以实际搭建的有机朗肯循环发电系统对模型进行优化,对安装预热器和过热器的经济性进行分析。研究结果表明:电力生产成本主要受热源介质流量、冷却水流量、系统发电功率、蒸发器节点温差及蒸发温度的影响;在有机朗肯循环发电系统中,尤其是在中大型发电系统中,预热器的安装是经济可靠的;过热器的安装对电力生产成本的增加值较小,而其可提高系统的稳定性、延长系统的使用寿命。     

双环回转式活塞膨胀机的结构设计

在利用工业余热或中低温地热能进行发电的有机朗肯循环系统中,膨胀机作为系统的核心,承担着能量转换的作用。本文基于双环回转式活塞压缩机的结构,设计出一款新型的膨胀机。基于膨胀机的工作特性与应用场合,设计出两种进气结构,给出了密封与润滑方案,进行了容积效率的计算。该膨胀机结构简单,易损件少,制造方便,可得到更多的应用。     

有机朗肯循环(ORC)膨胀发电机组设计分析

利用有机朗肯循环回收工业生产废水中的热量进行发电,不但节约能源而且减少废热对环境的热污染,有利于实现节能减排。本文针对某一化工厂95℃的热水作为热源,分析R134a和R245fa在不同蒸发温度下的能源利用效率、净发电功率、工质泵扬程以及单位净发电功率所需的膨胀机排量,并指出在实现利用余热发电可行性的问题上需要考虑设备投资、关键设备(工质泵)、经济效益等问题。     

电站烟气余热利用系统浅析

随着全球范围内能源需求量持续增加,环保意识不断增强,电站烟气余热利用越来越受到重视。本文介绍了电站烟气余热利用系统的设计原则,并分析了烟气余热利用系统的换热方程、换热方式、冷源种类以及可设置位置,可以作为我国电站设置烟气余热利用系统、高效合理地梯级回收烟气余热过程的参考。     

基于朗肯循环和卡琳娜循环的中低温余热动力循环分析

中低温朗肯循环、Kalina循环、氨吸收式动力循环和槽式太阳能Kalina发电循环系统都是低温余热动力循环的主要方式,对其热力学原理以及Kalina循环的影响因素进行分析,认为研究推广中低温朗肯循环及Kalina循环和多种应用形式的Kalina循环对提高中低温余热循环效率更加有效,而且Kalina循环技术相比其它热力循环具有更加光明的发展前景和更加广泛的工业应用范围。     

严寒地区大型燃气锅炉排烟加热空气方式的优化与应用

由于严寒地区冬季室外空气的温度低,助燃的空气进入锅炉会产生爆燃和震动、燃烧效率降低。同时大型供热系统回水温度高,燃气锅炉排烟温度较高,排烟余热深度利用中,烟温降低程度受到回水温度条件限制。本文提出了新的烟气加热空气方式,与常规烟气加热空气方式相比,减少了设备耗材、体积及阻力,应用于大型燃气供热锅炉烟气余热深度梯级利用的节能改造。工程实测表明:烟气余热回收和助燃空气加热系统,可将烟气温度降到锅炉回水温度及以下,锅炉燃气利用热效率提高了13.2%,烟气余热回收率为66.7%,实现了排烟余热深度利用,并解决了助燃空气进入锅炉产生爆燃和震动的问题,为严寒地区燃气锅炉烟气余热深度利用与助燃空气加热提供了参考。     

结合燃气-蒸汽联合循环的液化天然气冷能发电利用

提出了结合燃气-蒸汽联合循环的利用液化天然气（liquefied natural gas,LNG）冷能的朗肯循环发电系统,实现LNG冷能梯级利用。朗肯循环蒸发器和燃气-蒸汽联合循环凝汽器换热量匹配一致,循环水系统实现闭式且不受环境温度影响。对系统进行模拟并分析了影响系统的主要参数,结果显示：随着朗肯循环冷凝温度的降低,朗肯循环净输出功率和净效率均有提升;随着循环水温度的提高,朗肯循环的净输出功率和净效率都将提高,而蒸汽轮机输出功率减少,但二者总的输出功率降低幅度不大。     

益新煤矿瓦斯发电余热再利用研究

为了加强对瓦斯发电机组所排烟气热量的有效利用,提高能源的利用效率,本文分析了瓦斯发电机组姻气余热再利用的可行性,介绍了瓦斯发电机组烟气余热利用工艺原理,同时结合益新煤矿实际分析了瓦斯发电机组烟气余热利用的途径和经济效益,并探讨了瓦斯发电机组烟气余热利用的发展方向。     

有机朗肯循环发电系统设计及实验研究

本文以90~150℃低温余热热源的回收利用为前提,搭建了有机朗肯循环(ORC)发电系统实验平台。通过调节透平膨胀机入口压力,改变蒸发温度,实验研究蒸发温度对膨胀机性能和系统性能的影响。结果表明:当蒸发温度从76℃升高到84℃时,膨胀机入口温度逐渐升高,使膨胀机转速增大约9.11%,膨胀机输出功率增大1.26 kW,最高等熵效率为80.6%;系统循环净功、热效率、不可逆损失及效率均随蒸发温度的升高呈增大趋势,分别增大了33.9%、26.7%、15.4%、27%。     

中低温热水发电系统及效率分析

中低温热水发电通常选用有机朗肯循环系统。本文对ORC系统的特点、工质和参数的选择进行了介绍,并对系统进行效率分析。针对以80℃-150℃热水为热源的有机朗肯循环(ORC)发电系统,以?效率为评价指标,分析了循环工质为R134a、R123和R245fa时的系统。得出,R245fa是较为理想的工质。