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利用有機朗肯循環(huán)(OrganicRankineCycle,ORC)系統(tǒng),將低品位熱能(一般低于200℃,如太陽熱能、工業(yè)余熱等)轉化為電能。ORC有單循環(huán)和雙循環(huán)。工質有很多種,如正丁烷、異丁烷,氯乙烷、氨以及氟利昂系列等物質,都可以作為汽輪機的工質。常規(guī)的朗肯循環(huán)系統(tǒng)以水—水蒸汽作為工質,系統(tǒng)由鍋爐、汽輪機、冷凝器和給水泵4組設備組成.工質在熱力設備中不斷進行等壓加熱、絕熱膨脹、等壓放熱和絕熱壓縮4個過程。ORC只是工質不同而已,而且主要用于低溫領域。ORC主要由余熱鍋爐(或換熱器)、透平、冷凝器和工質泵四大部套組成。昆明230kwORC低溫發(fā)電機組
在有機朗肯循環(huán)發(fā)電設備中,低壓液態(tài)有機工質經過工質泵增壓后進入蒸發(fā)器吸收熱量轉變?yōu)楦邷馗邏赫羝?;之后,高溫高壓有機工質蒸汽推動膨脹機發(fā)電機進行發(fā)電,產生電量輸出;膨脹機出口的低壓過熱蒸汽進入冷凝器,向低溫熱源放熱而被冷凝為液態(tài),如此往復循環(huán)。ORC發(fā)電設備與其他熱機循環(huán)相比有諸多明顯的優(yōu)點。首先,與其他熱機循環(huán)相比,ORC對低品位余熱的利用率更高;其次,使用ORC發(fā)電設備的尺寸和重量?。淮送?,有ORC比其他熱電循環(huán)的運行維護成本更低。石家莊高效磁浮渦輪ORC發(fā)電設備有機朗肯循環(huán)是一種新型環(huán)保型的發(fā)電技術。
能源是推動人類社會發(fā)展和進步的動力.我國是能源消費大國,但是,由于科學技術水平不高導致我國能源利用效率不高,大量的低品位余熱被直接排放到環(huán)境中,不但造成了能源浪費,也給環(huán)境帶來了破壞.有機朗肯循環(huán)(OrganicRankineCycle,簡稱ORC)發(fā)電技術,可以將低品位余熱轉換為使用方便,輸送靈活的高品位電能,是提高能源回收利用效率同時也降低環(huán)境污染的有效途徑;由于其獨特的優(yōu)勢以及廣闊的市場應用前景。已經成為節(jié)能減排領域研究的熱點課題之一.基于前人關于ORC發(fā)電技術的相關研究,本文建立了低品位余熱ORC發(fā)電系統(tǒng)模型,并采用EES(EngineeringEquationSolver)軟件編程對低品位余熱ORC發(fā)電系統(tǒng)模型進行仿真計算。
針對有機朗肯循環(huán)(OrganicRankineCycle,ORC),基于循環(huán)做功能力、經濟性與不可逆性等指標,本文利用層次分析法(AnalyticHierarchyProcess,AHP),建立有機朗肯循環(huán)的綜合評價模型;并考慮人為因素對優(yōu)化結果的影響,推導出綜合評價指標F及位置函數(shù)F1。通過優(yōu)化位置函數(shù)F1確定更佳工況點位置,進而求得更優(yōu)綜合評價指標F值。結合統(tǒng)計學知識,利用變異系數(shù)(CoefficientofVariation,CV)評價循環(huán)穩(wěn)定性。CV值可以反映循環(huán)外界條件變化時,綜合評價指標F值的波動。利用綜合評價指標F對工質R227ea進行蒸發(fā)溫度及熱源溫度的優(yōu)化計算,并與凈功優(yōu)化結果進行對比,證明了綜合評價指標F的合理性。同時研究了七種純工質在不同熱源溫度下的綜合性能及穩(wěn)定性;并考察權重W1對綜合性能和優(yōu)化結果的影響。本文還對混合工質R245fa/R152a的綜合性能進行研究,并與純工質進行對比。ORC發(fā)電機組的裝機容量和對電網(wǎng)的網(wǎng)更方便。
利用有機朗肯循環(huán)(ORC)將熱能轉化為機械能是一種利用低品位熱能的有效手段。ORC系統(tǒng)的典型設計過程通常包括:工質選擇、循環(huán)結構的選擇、運行參數(shù)的優(yōu)化、部件選型和尺寸設計,這是一個非常耗時且高度依賴于設計人員經驗的過程,在大多數(shù)情況下很難實現(xiàn)更優(yōu)設計。近年來,人工智能這種新興的技術被工程界普遍采用,用于解決傳統(tǒng)手段難以解決的問題。在能源系統(tǒng)的設計中,研究人員也在嘗試利用這種新工具去解決ORC系統(tǒng)設計中的難點問題。目前,有關人工智能輔助ORC系統(tǒng)設計的研究比較零散,大多數(shù)工作仍屬于嘗試性的工作,不能為后續(xù)研究提供很好的指導。因此,本文對人工智能技術在ORC系統(tǒng)設計中的較新進展進行了文獻綜述,旨在厘清人工智能技術在ORC系統(tǒng)設計中的研究領域,并為人工智能技術更好地輔助ORC系統(tǒng)設計提供指導。ORC對較低溫度熱源的利用有更高的效率。石家莊高效磁浮渦輪ORC發(fā)電設備
ORC過程具有多變量強耦合、非線性和不確定性等特點。昆明230kwORC低溫發(fā)電機組
ORC發(fā)電的原理是以沸點遠低于水的有機物質(如丁烷、氯乙烷或氟利昂等[8])為工質,有機工質在熱力設備中不斷進行等壓加熱、絕熱膨脹、等壓放熱和絕熱壓縮4個過程,使熱能不斷轉化為機械能,帶動發(fā)電機產生電能,發(fā)電裝置的循環(huán)系統(tǒng)由換熱器、汽輪機、冷凝器和給水泵組成[9]。ORC的具體過程為:機泵送來的有機工質在換熱器中經低溫余熱加熱后成為過熱蒸汽,過熱蒸汽進入汽輪機,將熱能轉化為機械能,過熱蒸汽釋放出熱能后溫度、壓力均降低,成為乏汽,由冷凝器冷凝為液態(tài),再經機泵升壓,完成一個循環(huán)。因為有機工質的常壓沸點遠低于水的常壓沸點(100℃),使得該有機工質在較低溫度下就可以汽化,因此可以充分利用低溫余熱作為熱源進行發(fā)電。昆明230kwORC低溫發(fā)電機組
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