低温余热有机工质循环发电系统性能分析开题报告
2020-07-16 08:07
1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）
文 献 综 述
一、课题背景
能源是推动人类社会发展和进步的动力。我国能源消费结构不合理，工业耗能中约有 50%的能量以低品位废热的形式被直接排放[1]，环境污染严重。能源消费长期以来都以煤为主；能耗水平高，能源利用率低，大量的低品位余热被直接排放到环境中，不仅造成了能源浪费，也给环境带来了破坏，制约中国经济可持续发展[2]。随着世界能源形势的威逼，针对低温能源的回收利用技术日益成为相关领域研究的热点。有机朗肯循环（organic rankine cycle，简称 orc）发电技术，可以将低品位余热转换为使用方便、输送灵活的高品位电能，是提高能源回收利用效率同时也降低环境污染的有效途径；电子气体作为工作流体的流动和转换的热能转化为电能以5%到6%的效率，由于其独特的优势以及广阔的市场应用前景，已经成为”节能减排”领域研究的热点课题之一[3][4]。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
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２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： |
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本课题是对余热有机工质双循环发电系统的热力计算进行性能分析，从技术性、经济性、热力完善性和环保性等多个方面综合考察 ORC 系统的性能，主要指标有单位净输出功wnet ,per ,hg 、热效率 、发电效率，总热排放量Qwaste。 低品位余热 ORC 发电系统主要是由蒸发器、膨胀机（或透平）、冷凝器、工质驱动泵等主要部件。对其性能分析主要包括： 一、余热源燃烧计算，算出理论烟气焓。 二、系统计算，算出各部件进出口参数、热交换量、输出功、发电量、发电效率以及经济效益。 三、对蒸发器、冷凝器进行性能分析，分析蒸发温度、蒸发压力、过热度、冷凝温度，过冷度、窄点温差对ORC系统的影响及优化。 四、分析余热源变化对系统的影响，以 R245fa 为有机工质，进行热力计算，研究系统最佳蒸发温度随热源温度的变化关系，探究热源温度的微小波动对 ORC 系统各项性能的影响，基于多目标优化的ORC 系统综合性能研究发现，ORC 系统的综合性能受蒸发温度的影响较大；而冷凝温度、窄点温差、过热度和过冷度等热力循环参数均存在较宽的可选范围，使得 ORC 系统的综合性能基本不受其影响。因此，在其余热力循环参数均选定的情况下，探究余热温度变化对 ORC 系统最佳蒸发温度的影响机理。 五、蒸发器面积的计算。 六、得出结论。
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