利用低品位余热氨水吸收式动力循环的系统的研究

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1、摘要利用低品位余热的氨水吸收式动力循环系统的研究硕士研究生：刘化瑾导师：陈亚平东南大学对于160℃以下的低品位余热，传统以水为工质的朗肯循环动力回收系统由于工质的定温吸热过程与热源的变温放热过程不匹配，不可逆损失很大，循环热效率较低。若使用两压力氨水吸收式动力循环系统，利用氨水工质变温相变蒸发的特点，可以有效改善与热源的传热匹配，同时通过改变工质浓度，充分利用透平乏汽热量，以吸收过程替代冷凝过程，减少了排热过程的不可逆损失，从而改善了循环的性能。两压力氨水动力循环比三压力的Kalina循环及其它改进循环都相对简单，是针对较低热源温度下，解吸压力可以作为透平进口压力的情况构

2、造的简化循环。根据不同温度热源分别采用了两种流程。对120℃及以下的余热采用两压力氨水动力循环的简单流程，该流程利用透平排气的加热完成对基本成分的解吸分离；而对120℃至160℃的余热采用带预热器和回热器2的流程，该流程通过引入外界热源和强化回热来解决在蒸发压力提高而仅靠透平排气不足以使基本成分解吸分离的情况。本文对利用低品位余热的两压力氨水吸收式动力循环系统性能进行了详细的计算分析，从循环原理、关键参数、系统工况、性能变化等方面进行理论分析和数学模拟研究，研究了在热源温度、冷却水温度等外晃条件变化时，循环工质的基础成分浓度、工作成分浓度、压力、循环倍率等因素影响氨水吸收

3、式动力循环性能的规律，通过对上述循环的热力性能进行比较分析，总结出该循环在实际应用中的变化趋势，为优化循环设计提供了参考。本文主要研究内容有：(1)分析两压力氨水吸收式动力循环系统的结构和运行原理、主要特征和技术关键点。提出针对不同温度水平的热源应合理选择循环系统流程。(2)针对氨水吸收式动力循环热力计算及氨水溶液状态参数计算的复杂性，选取合适的状态方程，编制氨水混合工质物性计算程序，包括能够考虑循环热力计算的需要从已知参数求解未知参数的迭代程序；建立考虑传热温度端差的各换热器两侧流体和透平进出口状态点的两压力氨水动力循环热力设计计算模型，实现循环状态参数和热力性能计算的

4、程序化。(3)对低于120℃的热源，采用简化流程的循环性能进行研究，并给出了循环的适应范围及定性和定量的循环主要参数影响性能变化的规律。(4)对带预热器和回热器2的氨水动力循环系统流程进行深入的分析，得出了氨水吸收式动力循环的性能参数随工质的工作成分浓度、基本成分浓度以及热源温度和冷却水温度变化的规律。本文研究所得结论为氨水吸收式动力循环的优化选择和设计分析积累了有价值的资料，为低温热源动力回收利用开拓了一个新的研究方向。关键词：低温余热氨水混合工质动力循环两压力吸收式东南大学硕士学位论文Studyonamodifiedammonia-waterabsorptionpow

5、ercyclesystemforutilizationofIow—gradewasteheatLIUHu句洫SupeⅣisor：CHENY．aping，SoutlleaStUniVers时ABSTRACTForlo、^7。gradewasteheatbelow160℃。theconventionalRankjnecyclepowerrecoverysystemthatuSeswateraSworkingnuidisnotsui讪le，becausethefixedtempera【nJr．eendotlle肌icevaporationprocessofⅥ的rkingflui

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