基于有机朗肯循环的电厂热力系统低温余热回收技术研究.pdf

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3、義？＂＼＇Ａｉ约＂＇Ｖｒｆｖｉ，＇．苛古却馨放—‘摘要随着我国经济的快速发展，能源需求量逐渐增大，在能源生产行业存在着数量巨大的低品位能源，特别是电厂热力系统中，存在大量的低品位能源。这些低品位能源直接排放到环境中，不但造成资源的浪费，而且还会对环境造成一定的污染。有机朗肯循环（OrganicRankineCycle，ORC）技术作为回收低品位余热的重要手段之一，将成为未来低温余热回收利用的发展趋势，它具有设备结构简单、热力学性能良好等优点，将会在低温余热回收领域

4、得到广泛的应用。针对电厂热力系统中低温余热特点，本文以锅炉连续排污扩容蒸汽为例，建立了基于有机朗肯循环系统余热回收系统，采用Aspen（AdvancedSystemforProcessEngineering，简称ASPEN）Plus大型通用流程模拟系统软件，对有机工质热物性进行计算，对循环系统进行模拟，分别从热源侧、有机工质侧进行系统热力特性分析。首先，在热源条件一定时，研究了有机工质的选择，讨论了不同工质下有机工质蒸发温度、有机工质流量等参数对系统热效率、净输出功等热力学性能的影响。结果表明，在热源固定时，

5、系统净输出功、热效率都随着蒸发温度的增加而增加，所以不存在能同时满足所有评价指标的有机工质。回收含有潜热的热源时，应尽量选取汽化潜热更大的工质。综合所有的指标，采用R134a作为工质，所研究的系统净输出功达到最大。然后，在有机工质条件一定下，讨论了热源温度、流量等参数对系统热效率、净输出功等性能的影响。并根据两侧工质的特点，设计了适合循环运行的蒸发器和冷凝器。结果表明，有机工质条件一定下，系统净输出功、热效率都随着热源温度和热源流量的增加而增加，随着蒸发器出口温度的增加而降低。最后，采用R134a等4种有机工

6、质，对回热式有机朗肯循环系统进行了研究，理论分析了回热式有机朗肯循环的特点，并比较了两种循环的做功能力。结果表明，增加回热器后整个系统的输出功率和效率都有一定的提高，但是在增加回热度的同时，也相应会增加整个系统的成本。关键词：电厂，热力系统，余热利用，有机朗肯循环，锅炉连续排污IAbstractWiththerapiddevelopmentofChina'seconomy,energydemandisgraduallyincreasing,andthereisahugeamountoflowgradeener

7、gyinourcountry,especiallyinplaceslikethermalpowerplant.OrganicRankinecycletechnologywillbecomeadevelopmenttrendinthefuture.Sohowtochooseasuitableorganicworkingfluidandhowtooptimizeacyclewhentheworkingfluidhasbeenselectedhavebecomeakeyresearchinthisfiled.Bec

8、auseitsstructureissimpleandthermalefficiencyishighintermsoftherecoveryoflowtemperaturewasterecovery,theorganicRankinecycle（ORC）hasattractedwideattentionofscholarsworldly.Inviewofthecharacteristicsoflow