超临界地热有机朗肯循环工质参数优化
无再热超超临界机组热力系统及其优化设计
无再热超超临界机组热力系统及其优化设计超超临界机组热力系统,是指工作参数高于临界点、但低于临界温度的一种汽轮发电机组。
它是目前发展最迅速的一种发电技术,具有高效、清洁、灵活等特点。
本文将对超超临界机组热力系统及其优化设计进行探讨。
超超临界机组热力系统主要由锅炉、汽轮机和发电机三部分组成。
锅炉是其核心组成部分。
超超临界机组的锅炉具有高温高压、高效率、强适应性等特点。
它采用了超超临界工质,利用高温高压下的水蒸汽驱动汽轮机发电。
相比传统的亚临界机组,超超临界机组的热效率更高,可达到45%以上。
超超临界机组的优化设计主要包括锅炉的结构和热力性能两个方面。
在锅炉结构上,需要考虑到高温高压状况下的安全性和可靠性。
一般采用自然循环、强制循环和半循环等多种结构形式,以满足不同工况的需求。
在锅炉热力性能上,需要通过改进水-水壁系统和蒸汽-水壁系统的热交换方式,提高热效率和节能效果。
还可以采用排烟余热回收技术,充分利用烟气中的余热,进一步提高能源利用效率。
超超临界机组热力系统的优化设计还可以通过改进汽轮机和发电机的性能,提高整个机组的效率。
在汽轮机方面,可以采用高温高压工况下的叶片材料,提高叶片的承载能力和耐热性。
通过改进汽轮机的叶型和叶片布置,减小损失和提高膨胀功的利用率。
在发电机方面,可以采用高效的发电机,提高电能转换效率,减少损失。
超超临界机组热力系统的优化设计还需要考虑到运行的安全性和环境的友好性。
在安全性方面,需要采用先进的液晶显示技术和过程控制系统,对整个机组进行实时监控和控制。
在环境友好性方面,需要加强对氮氧化物和二氧化硫等大气污染物的控制,减少排放量,并寻找替代能源,开发清洁能源。
超超临界机组热力系统是一种高效、清洁、灵活的发电技术。
其优化设计不仅需要考虑到锅炉、汽轮机和发电机的结构和性能,还需要考虑到运行的安全性和环境的友好性。
随着技术的进步和应用的推广,相信超超临界机组热力系统将在未来的发电领域发挥越来越重要的作用。
从热力循环角度论述我国大容量机组(超超临界)达到超高效率的方法
从热力循环角度论述我国大容量机组(超超临界)达到超高效率的方法超超临界的概念:燃煤发电机组运行过程中,锅炉内工质都是水,水的临界点压力为22.12MPa,温度374.15℃;在这个压力和温度时,水和蒸汽的密度是相同的,就叫水的临界点。
超临界机组是指主蒸汽压力大于水的临界压力22.12 MPa的机组,而亚临界机组是指主蒸汽压力低于这个临界压力的机组,通常出口压力在15.7~19.6 MPa。
习惯上,又将超临界机组分为两个类型:一是常规超临界燃煤发电机组,其主蒸汽压力一般为24兆帕左右,主蒸汽和再热蒸汽温度为566~593℃;二是超超临界燃煤发电机组,其主蒸汽压力为25~35 MPa及以上,主蒸汽和再热蒸汽温度一般600℃以上,700℃超超临界燃煤发电机组是超超临界发电技术发展前沿。
在超临界与超超临界状态,水由液态直接成为汽态,即由湿蒸汽直接成为过热蒸汽、饱和蒸汽,热效率较高,因此,超超临界机组具有煤耗低、环保性能好和技术含量高的特点,且温度越高,热效率越高,煤耗越少。
超超临界高效率的原因:一般认为超超临界的主蒸汽压力大于25MPa,同时主蒸汽和再热蒸汽的温度高于600℃以上。
超超临界的效率如此之高,主要是因为提高了进锅炉的水的温度,减小水和火焰之间的传热温差。
因为不等温传热是热力系统不可逆的原因之一,同时传热温差的存在造成了做功能力的损失,即产生了㶲损,所以增加压力到达超临界根本原因就是为了提高水的温度,减少传热温差。
超临界机组的热效率比亚临界机组的热效率高2%~3%左右,而超超临界机组的热效率比常规临界机组的效率高4%左右。
在超超临界机组参数的范围的条件下主蒸汽压力提高1Mpa,机组的热耗率就可以下降0.13%~0.15%,主蒸汽温度每提高10℃,机组的热耗率就下降0.25%~0.3%。
再热蒸汽温度每提高10℃,机组的热耗率就下降0.15%~0.20%;在一定范围内,如果增加再热次数,采用二次再热,则其热耗率可较采用一次再热的机组下降1.4%~1.6%。
超超临界机组参数和热力系统的优化分析_沈邱农
第24卷第3期 2004年6月动力工程POW ER EN GIN EERIN GVol.24No.3 June 2004 收稿日期:2004-02-18作者简介:沈邱农,男,上海发电设备成套设计研究所副总工程师,教授级高工。
文章编号:1000-6761(2004)03-0305-06超超临界机组参数和热力系统的优化分析沈邱农, 程钧培(上海发电设备成套设计研究所,上海200240)摘 要:概要叙述了国外超超临界技术的现状和发展趋势,研究了各种因素对超超临界机组参数和热力系统选择的影响,指出发展国产化大容量超超临界参数机组十分必要,提出了我国发展超超临界技术的可选方案,并对其经济性作了初步分析。
表3参4关键词:动力机械工程;超超临界参数;热力系统;经济性中图分类号:TK284.1 文献标识码:AOptimizing Analysis of the Parameters and Thermal System forUltra Supercritical U nitS H EN Qiu -nong ,C HEN J un -pei(Shanghai Pow er Equipm ent Resea rch Institute,Shanghai 200240,China)Abstract :It has summ arized up and a nalysed the status quo and dev elo ment trends of foreign ultra super-critical techniques,resea rched the influence of the different facto rs on the pa rameters a nd the thermal system 's choice,indica ted the necessity to dev elop the demestic and la rg e ultra supercritical units,had fo r-w ard the possible choice measures of the domestec m easures o f the domestec dev elo pping ultra suporcritical techniques,and then summary analy sed its eco no my.Tables 3and refs 4.Key words :po w er and m echanical engineering;ultra supircritical pa ram etes;thermal system;eco nom y1 超超临界技术的发展二十世纪五十年代超超临界技术开发初期,由于蒸汽参数选取过高,超越了当时的材料技术水平,很大程度上影响了超超临界机组的可靠性。
带喷射回热器超临界有机朗肯循环系统性能分析
文 章 编 号 :1 6 7 l 一 8 0 9 7 ( 2 0 1 3 ) 0 3 — 0 2 2 i - 0 7
DOI : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 1 - 8 0 9 7 . 2 0 1 3 . 0 3 . 0 0 7
带 喷射 回热 器 超 临界 有 机 朗肯 循 环 系统 性 能分 析
v e r ) 软件 中进 行 。
1 )热源 : 出 口温度 4 0 1 K, 质量 流量为 1 5 k g / s ;
c y c l e , RO RC ) 在文 献[ 8 ] 基础 上 改进 得 到 , 如图 1
( b ) 所 示 。 系统 中增 加 了 一 个 喷 射 器 , 从 膨 胀 机
在超 临界 条件下 的热力 学性 能 ; C h e n等嘲 指 出超 临界 O R C可 以使 工 质 吸热 过 程 与热 源 放 热 过 程
中心进 液环 周进 气 的形 式 , 它是 由液体喷 嘴 、 气体 喷嘴 、 混合 室 和扩 压室 四个 主要 部 分组 成 [ 。主 流 引射 气 体 2 1 s在 喷 嘴里 等 熵 膨 胀 , 压力 从 P 。 。 降低 到混合 室入 口的 P , 而辅 流被 引射 液体 压 力 从P 。 增加 到 P 。在 混合室 里气 体 和液 体 直接 接
触, 相互 交 换 热量 、 动量 和能 量 , 最终 形 成单 相 的
更好 地 匹配 , 可减小系统的不可逆性; 文献[ 4 — 7 ] 研究 了 异 丁 烯 、 丙 烷、 丙烯、 二 氟 甲 烷、 C O 、
R 2 4 5 f a 等工 质 的超 临界 有机 朗肯 循环 。
液体 。液 体 在 扩 压 室 里 将 部 分 动 能 转 化 为 压 力 能, 使压 力得 到进 一步升 高 。
超超临界机组优化运行的实施
超超临界机组优化运行的实施超超临界机组是目前火电厂中效率最高、环保性能最佳的一种机组。
随着能源需求的增长和环保要求的不断提高,超超临界机组的优化运行显得尤为重要。
本文将从超超临界机组的基本原理、优化运行的意义和实施方法等方面进行详细介绍。
一、超超临界机组的基本原理超超临界机组是指在临界点以上工作的高效率发电机组,其蒸汽参数高于常规临界机组。
超超临界机组采用了先进的燃烧技术和高效的锅炉设计,使得其发电效率达到40%以上,远高于传统机组。
超超临界机组的环保性能也得到了显著提高,排放的污染物含量大大降低,符合现代环保要求。
二、优化运行的意义1. 提高发电效率超超临界机组的优化运行可以进一步提高其发电效率,减少燃料消耗,降低发电成本。
这对于提高火电厂的经济效益和竞争力具有重要意义。
2. 减少污染物排放优化运行可以使超超临界机组的燃烧更加充分,使得排放的污染物含量更低。
这对于保护环境、改善空气质量具有积极的作用。
3. 增强设备可靠性优化运行可以合理分配设备的负荷,减少设备的磨损,延长设备的使用寿命,提高设备的可靠性。
4. 提高运行灵活性优化运行可以使超超临界机组更加灵活适应电网的需求,提高调频能力,增强抗干扰能力,提高供电可靠性。
三、优化运行的实施方法1. 优化燃烧系统通过调整燃烧系统的参数,提高煤粉的燃烧效率,减少燃料消耗和污染物排放。
2. 调整锅炉运行参数通过合理控制锅炉的运行参数,如水位、压力、温度等,使得锅炉的热效率达到最佳状态,减少能源损失。
调整汽轮机的参数,提高汽轮机的效率,减少能量损耗,提高发电效率。
4. 控制系统升级对控制系统进行升级,采用先进的控制技术,使得机组的运行更加稳定可靠,提高响应速度和灵活性。
5. 增加智能监测装置增加智能监测装置,对机组的运行状态进行实时监测和分析,及时发现问题并采取措施进行修复。
6. 优化运行策略制定合理的运行策略,根据电网的需求和机组的实际状态,灵活调整运行参数,实现最佳的发电效率和环保性能。
超超临界机组优化运行的实施
超超临界机组优化运行的实施超临界机组是指蒸汽参数处于临界状态以上,但未达到超临界状态的燃煤机组。
超临界机组采用高参数、高效率、低排放技术,具有节能、降耗、减排的优势。
为了实现超临界机组的最佳运行效果,需要对机组进行优化运行。
本文将分析超临界机组优化运行的实施方案,并进行详细阐述。
超临界机组具有以下几个运行特点:1. 高参数:超临界机组采用较高的高温高压蒸汽参数,提高了煤的热效率,减少了煤耗。
2. 高效率:超临界机组燃烧热效率高达40%以上,比传统的燃煤机组效率提高了10%左右。
3. 低排放:超临界机组采用先进的燃烧技术和脱硫、脱硝等环保设施,大大降低了排放量,符合环保要求。
4. 高可靠性:超临界机组设备先进,具有较高的可靠性和稳定性,运行寿命长。
以上特点说明了超临界机组具有先进的技术和运行性能,但是要实现最佳的运行效果,还需要进行优化运行。
1. 燃料控制优化:根据机组负荷和燃烧特性,合理控制燃煤的供给量和燃烧方式,保证燃煤燃烧的充分和平稳。
2. 蒸汽参数优化:根据外部环境变化和负荷需求,调整蒸汽参数,提高机组的热效率和能量利用率。
3. 运行方式优化:根据负荷变化和电网需求,选择最优的机组运行方式,保证电网供需平衡和运行稳定。
4. 设备状态优化:通过设备状态监测和维护,保证设备运行在最佳状态,延长设备使用寿命和降低故障率。
5. 环保排放优化:根据环保要求和排放监测,采取有效的污染物减排措施,保证排放水平在合格范围内。
以上内容是超临界机组优化运行的主要方面,下面将详细阐述实施方案。
1. 软件系统优化:采用先进的机组控制系统和优化软件,实现对机组运行参数、状态的实时监测和调整。
通过智能化的数据分析和运算,对机组运行进行优化调整,提高运行效率和稳定性。
2. 模型仿真优化:建立超临界机组的数学模型,包括燃烧模型、热力模型、动力学模型等,通过模拟仿真分析,找到最佳的运行参数和工况,为实际运行提供参考和指导。
太阳能有机朗肯循环中低温热发电系统的数值优化及实验研究共3篇
太阳能有机朗肯循环中低温热发电系统的数值优化及实验研究共3篇太阳能有机朗肯循环中低温热发电系统的数值优化及实验研究1太阳能有机朗肯循环中低温热发电系统的数值优化及实验研究随着能源需求的增加和环境污染的日益严重,清洁能源的应用成为全球能源领域的关注焦点。
太阳能作为一种可再生的清洁能源,具有广泛的应用前景。
然而,由于太阳能的出力不稳定,需要进行储存和转换,而传统的储能方式成本较高,使得太阳能的应用受到了很大的限制。
因此,太阳能热发电技术应运而生。
太阳能热发电技术利用太阳能收集器将太阳辐射能转换为热能,通过热力循环将热能转换为电能。
其中,有机朗肯循环是一种较为常见的太阳能热发电系统之一,可以利用中、低温太阳能资源高效转换成电能。
有机朗肯循环基于有机工质在闭合环路中的循环运动,通过冷凝和蒸发两个过程实现能量转换。
在有机朗肯循环中,太阳能收集器用来加热有机工质,使其处于汽化状态,然后有机工质进入膨胀机,从而驱动发电机产生电能。
之后,有机工质流回冷凝器,被冷却并变成液态,最后流回再生器,通过加热再次变成汽态。
然而,有机朗肯循环在实际应用中受到很多限制,例如工质选择、热收集器结构、发电效率等方面都需要优化。
因此,对于该系统进行数值优化和实验研究具有重要的实际意义。
首先,根据有机工质的性质和系统的工业需求进行有机工质的选择。
经过分析,得出了一个以R245fa为工质,以钛管为热收集器的太阳能有机朗肯循环系统。
之后,通过数值模拟,优化了系统的设计和工艺参数,得到了不同太阳辐射强度下的最佳性能和最大输出功率。
实验结果表明,在最佳工况下,系统的总效率、太阳能热转换效率和发电效率分别为9.31%、47.2%和2.16%。
相比之前的实验研究,本系统的性能有了较大提升。
最后,通过实验对系统的性能进行了验证。
实验采用了不同太阳辐射强度下的太阳能有机朗肯循环系统进行测试,所得到的输出功率与数值模拟结果的误差较小,验证了数值模拟的准确性,并表明该系统在实际应用中具有很好的可操作性和可靠性。
超临界朗肯循环
超临界朗肯循环超临界朗肯循环是一种高效的热力循环系统,常用于发电厂和化工厂等工业领域。
本文将介绍超临界朗肯循环的原理、工作过程以及其在能源转换中的应用。
一、超临界朗肯循环的原理超临界朗肯循环是在朗肯循环的基础上发展起来的。
朗肯循环是一种理想的热力循环,由四个过程组成:膨胀过程、冷却过程、压缩过程和加热过程。
超临界朗肯循环在此基础上加入了超临界过程。
超临界朗肯循环的超临界过程是指工质在高于临界温度和临界压力的条件下进行膨胀或压缩。
超临界朗肯循环的工质可以是水、二氧化碳等,而传统的朗肯循环一般使用水蒸汽作为工质。
超临界朗肯循环的工作过程与传统的朗肯循环类似,但有一些关键的区别。
1. 膨胀过程:在超临界朗肯循环中,工质从高压状态开始,通过节流阀进入膨胀器,压力和温度逐渐降低。
在超临界条件下,工质的物理性质发生了显著变化,使得膨胀过程更加高效。
2. 冷却过程:在超临界朗肯循环中,工质从膨胀器出口进入冷却器,通过冷却介质的热交换,使工质的温度进一步降低。
3. 压缩过程:在超临界朗肯循环中,工质从冷却器出口进入压缩机,通过压缩过程增加工质的压力。
4. 加热过程:在超临界朗肯循环中,工质从压缩机出口进入加热器,通过加热介质的热交换,使工质的温度进一步增加。
三、超临界朗肯循环的应用超临界朗肯循环具有以下几个优点,使其在能源转换中得到广泛应用。
1. 高效能:超临界朗肯循环的超临界过程使得能量转换效率更高,比传统的朗肯循环有所提高。
2. 灵活性:超临界朗肯循环适用于不同的工质,可以根据不同的应用选择合适的工质。
例如,二氧化碳在超临界条件下具有较高的可压缩性,适用于超临界朗肯循环。
3. 资源利用:超临界朗肯循环可以利用废热或低温热能,提高能源利用效率,减少能源浪费。
4. 环境友好:由于超临界朗肯循环可以利用废热资源,减少对环境的负面影响,因此被认为是一种环境友好的能源转换技术。
超临界朗肯循环在发电厂、化工厂等工业领域得到广泛应用。
有机朗肯循环余热发电系统性能研究及优化
有机朗肯循环余热发电系统性能研究及优化作者:杨阳来源:《科学导报·科学工程与电力》2019年第26期【摘要】有机朗肯循环(ORC)是目前比较公认的一项能高效回收中低温余热的重要技术,国内外学者对此进行了大量的研究。
本文笔者结合前人的研究成果及自身经验分析有机朗肯循环余热发电系统性能及优化参考的内容,仅供参考。
【关键词】有机朗肯循环;余热发电系统;性能;优化1有机朗肯循环余热发电系统有机朗肯循环发电系统正常工作时,余热介质首先通过蒸发器将有机工质加热成高温高压的饱和蒸汽或过热蒸汽,然后高压的蒸汽进入膨胀机膨胀并且驱动膨胀机做功带动发电机发电,膨胀后的蒸汽进入冷凝器冷却降温至液态,最后工质泵将液态有机工质送回蒸发器进行再次加热。
ORC系统组成:(1)蒸发器。
蒸发器在循环系统中的作用是能量传递,是整个有机朗肯循环系统热量传递的最关键设备,它的传热效率直接影响到整个系统的发电效率。
因此在有机朗肯循环运行过程中,蒸发器造成的不可逆性损失是所有部件中占比最大的部件。
(2)膨胀机。
膨胀机的作用是压缩经过蒸发器蒸发的高温高压气体,使热能转变为机械能从而膨胀带动发电机做功。
因此,膨胀机同样是ORC系统中关键部件之一,最为直接的影响着整个系统的效率。
膨胀机分为速度型和容积型两种。
(3)冷凝器。
与蒸发器的工作原理刚好相反,主要是將从膨胀机排出的气体冷凝为过冷液体,内部结构包括过热区、两相区和过冷区。
冷凝器和蒸发器同样是有机朗肯循环系统中的关键换热部件。
(4)工质泵。
工质泵的作用是使有机工质在细长的管道内流动的同时达到一个设置的流速从而来提高自身的压力。
工质泵很容易被气体或是液体腐蚀从而导致了系统效率降低。
2ORC系统性能分析及参数优化2.1热力性能分析由于受到蒸发器窄点温差的约束,各工质对应系统的蒸发温度随着排烟温度的升高而增大。
在相同排烟温度条件下,采用R600a、R236ea的系统蒸发温度高于其他工质,R245fa、R600对应系统的蒸发温度相对较高,R123与湿工质R161、R152a对应系统的蒸发温度相对较低且较为接近。
太阳能有机朗肯循环发电系统工质及参数优化
l a r t h e r ma l g e n e r a t i o n f i e l d .Fo r s o l a r h e a t s o u r c e wi t h d i f f e r e n t t e mp e r a t u r e l e v e l s ( f r o m 1 5 0 ℃ t o
键
词]太 阳能 ; 有机 朗肯循环 ; 回热 ; 汽轮机 进 出口压力 比 ; 蒸发 压 力 ; 蒸发 温度 ; 参 数优 化
[ 中 图分类 号]TM6 1 5 [ 文献标 识 码]A [ 文 章 编 号]1 0 0 2 — 3 3 6 4 ( 2 0 1 5 ) 0 6 — 0 0 3 1 — 0 5
s t e a m t o ge n e r a t e po we r t hr ou gh Ra n ki n e c yc l e a n d i s ma i n l y a ppl i e d i n wa s t e he a t r e c ov e r y bu t n ot t he S O —
[ D OI 编 号]1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 2 — 3 3 6 4 . 2 0 1 5 . 0 6 . 0 3 1
W o r ki n g f l u i d s a n d o pt i mi z a t i o n o f o p e r a t i o n c o n d i t i o n s f o r me di u m— l o w t e mp e r a t u r e s o l a r b a s e d o r g a ni c r a n ki ne c y c l e
有机朗肯循环过程的优化与控制研究
有机朗肯循环过程的优化与控制研究有机朗肯循环是一种用于发电的热力循环过程,它能够提高能源利用效率并减少环境污染。
本文将对有机朗肯循环的优化与控制进行详细研究。
一、引言有机朗肯循环是一种基于朗肯循环的改进型热力循环过程,通过使用有机工质代替传统的水蒸汽,可以在相同的工作温度下获得更高的效率。
有机朗肯循环在能源领域受到广泛关注,并被应用于各种发电系统中。
二、有机朗肯循环的原理有机朗肯循环利用了有机工质的特性来提高能源转换效率。
相比于水蒸汽,有机工质具有较低的沸点和较低的凝结温度,因此可以在较低温度下进行蒸汽发生和冷凝。
这使得能量转换过程更加高效,并且可以适应不同温度范围内的热源。
三、优化方法1. 工质选择:选择合适的有机工质是优化有机朗肯循环过程的关键。
工质的选择应考虑其热物性、环境友好性以及可获得性等因素。
常用的有机工质包括R245fa、R123等。
2. 循环参数优化:通过调整循环参数,如循环压力、温度等,可以进一步提高有机朗肯循环的效率。
优化的目标是在保证系统安全和稳定运行的前提下,最大限度地提高能源转换效率。
3. 热源匹配:有机朗肯循环的热源可以是各种能源,如太阳能、地热能等。
通过合理匹配热源和有机工质的特性,可以实现更高效的能量转换。
四、控制策略1. 温度控制:在有机朗肯循环中,温度是一个重要的控制参数。
通过采用先进的温度控制策略,如模型预测控制(MPC)、比例积分微分(PID)控制等,可以实现对温度变化的精确控制。
2. 压力控制:有机朗肯循环中的压力也需要进行精确控制。
合理选择压力传感器,并结合先进的压力控制算法,可以实现对压力的准确控制,保证系统的稳定运行。
3. 流量控制:有机朗肯循环中的流量控制也是一个重要的方面。
通过采用流量传感器和先进的流量控制算法,可以实现对流量的准确控制,提高能源转换效率。
五、实验与仿真为了验证优化与控制策略的有效性,可以进行实验与仿真研究。
通过建立有机朗肯循环系统的数学模型,并结合实际操作条件进行仿真分析,可以评估不同优化与控制策略对系统性能的影响。
超临界朗肯循环
超临界朗肯循环超临界朗肯循环是一种高效的汽轮机循环过程,通过在超临界状态下运行,可以提高能量转化效率。
本文将对超临界朗肯循环的原理、特点和应用进行详细介绍。
一、超临界朗肯循环的原理超临界朗肯循环是一种改进的朗肯循环,其原理是利用超临界工质的特性来提高能量转化效率。
在传统的朗肯循环中,蒸汽在高压蒸汽发生器中被加热,然后进入汽轮机进行膨胀,最后被排出。
而在超临界朗肯循环中,蒸汽在高压蒸汽发生器中被加热至超临界状态,然后进入汽轮机进行膨胀,最后被排出。
超临界工质是指在临界点以上的温度和压力下存在的物质。
与常规蒸汽相比,超临界工质具有更高的温度和压力,能够提供更高的能量转化效率。
此外,超临界工质的密度较大,具有较高的传热性能,可以更充分地利用热能。
1. 高效性:超临界朗肯循环能够提高能量转化效率,使得能源利用更加高效。
相比传统的朗肯循环,超临界朗肯循环的效率可以提高10%以上。
2. 灵活性:超临界朗肯循环适用于多种工质,包括水、二氧化碳等。
这种灵活性使得超临界朗肯循环可以应用于不同的能源系统中。
3. 环保性:超临界朗肯循环能够减少二氧化碳等温室气体的排放,对环境更加友好。
此外,超临界朗肯循环还可以利用工业废热等低品质能源,提高能源利用效率。
4. 技术挑战:超临界朗肯循环的应用还面临一些技术挑战,包括高温高压下的材料应力、循环稳定性等问题。
解决这些问题将有助于推动超临界朗肯循环的进一步应用。
三、超临界朗肯循环的应用超临界朗肯循环已经在一些领域得到了应用,包括发电、工业生产等。
其中,发电是超临界朗肯循环的主要应用领域之一。
在发电领域,超临界朗肯循环可以应用于燃煤发电、核能发电等系统中。
通过利用超临界工质的高温高压特性,可以提高发电效率,减少能源消耗。
此外,超临界朗肯循环还可以利用工业废热等低品质能源,提高能源利用效率。
除了发电领域,超临界朗肯循环还可以应用于工业生产中的热能回收等方面。
通过利用废热等低品质能源,可以提高能源利用效率,减少能源浪费。
地热驱动的有机朗肯-蒸汽压缩制冷系统循环工质优化
目前 , 国外 相 关 学 者 在 O R C — VC C 循 环 方 面 已取得 了一 定 的成 就 。 如P r i g mo r e和 B a r b e r 设 计
了一 台 以 Rl 1 3( 动力 侧 )和 R1 2( 制 冷侧 )为 工 质 的 OR C VC C 系统并 开展 了实验 研究 。 Na z e r 和
以 Rl 1 4( 动 力侧 )和 R 2 2( 制 冷侧 )为工 质 的系 统进行 了分析 。 K a u s h i k等探讨 了回热器在 O R C — VC C 系统 中的应用 潜力 , 循 环 工 质 包 括 R1 2, R 2 2 , R1 1 3 和 R1 1 4 。 黄允 东 和郁 永 章对 基 于 涡旋 机 械 的 OR C VC C 系统 的结构 特 点 进 行 了剖 析 , 并 开 展 了制 冷剂 的优选 研究 。 J e o n g和 Ka n g评 价
值相 当, 综合对 比 Rl 4 1 b是最适合 的循 环工质 。 建议后续开展耦合 系统效率 和投资成本 的多
目标 函数极值研究 , 兼顾效率和成本 。 关键词 : 地热制冷 ; 有机 朗肯。 蒸汽压缩 ; 工质优选
0 引言
低于 1 0 0 ℃的低 温地 热资 源 的开发 前 景 , 正得 到越
来越多的关注 。 中低温地热驱动的有机朗肯循环一
蒸气压 缩制冷 ( OR C . VC C )也 受 到 越 来 越 多 的 关注 , 能 够有 效 地利 用我 国的地 热 资源 , 在一 定 程 度上实现能源的梯级利用 , 具有 较 广 阔 的应 用 前
景。
泉, 其中 6 0 ℃以上的 占 2 4 %, 即 7 3 0余处 , 我国 还有 3 0 0 0多眼地 热井 , 其 中温 度 高于 8 0 ℃的至 少
有限热源下中低温有机朗肯循环系统性能最优化与不稳定性分析
地
热
能
制, 包括可提供 的热源温度与流 量等 , 针对此 问 题, 该文提出调节工质流量使其达到最佳值 , 这样
就可 以高效利用能源; 另外 , 实验中低过热度下 系 统会 出现 不稳定 , 同 时提 出了解 决方 法 。
实验方法 : 假定几种 固定的热源条件 , 模拟热 源为 9 5 ℃, 1 0 0 ℃, 1 0 5 ℃和 1 I O  ̄ C 条件下 , 通过改
入膨胀机做功 , 乏汽进入板式冷凝器放 热后进入 储液罐完成循环 ; 冷却塔循环回路 : 通过水循环系
统与空气 逆流换热 , 与环境进行热交换达 到散热
目的 。
数据采集 系统包括一 台功率数字计量仪 , 一
套安捷伦数据采集器 , 四台涡街 流量计和若干温 度压力采集设备 。
实 际工程 中, 可利用 的再生能源或者余热有
V
图 3( a )中可 以看出不同热源条件下 , 随着流量 的增加 , 系统发 电功率先增加后降低 , 趋势曲线出 现峰值 ; 相 同流量下 , 热源温度越高 , 发电功率越 大; 热源温度为 1 0 0 ℃、 1 0 5 ℃和 1 I O  ̄ C 下的最大功 率要 比热源温度为 9 5  ̄ C 的最大功率要大很 多, 并
源, 通过两个板式换热器 , 导热油与水换热 , 通过 加热炉间接控制 出水温度 , 以此来模拟地热源 出 水; 预热器水侧循环 回路和蒸发器水侧循环 回路 :
泛探索 , O R C( 有机朗肯循环 ) 系统被广泛认为 是一种高效方法【 3 】 。 2 0世纪 5 0年代后期 以色列
保证板式蒸 发器 出口蒸 汽量与过热度 , 应 当在设计 换热面积基 础上增加一 定富裕量 ; 实验发 现, 若严格按换热量设计面 积选择板 式蒸 发器 , 低过热度下系统不稳定 , 针对 此问题提 出了三 种 改进 措施 。
超临界电站锅炉的热力学循环效率优化
超临界电站锅炉的热力学循环效率优化超临界电站锅炉的热力学循环效率优化是在现代能源转型的背景下,为了提高电力发电效率和降低能源消耗而进行的一项关键工作。
本文将从锅炉的工作原理、循环效率的定义,以及优化方法等方面展开阐述。
首先,我们来了解一下超临界电站锅炉的工作原理。
超临界电站锅炉是一种高效节能的发电设备,通过利用超临界状态下的水蒸汽,在高温高压的条件下完成能量的转换。
具体而言,锅炉内燃烧煤炭或天然气等燃料,将燃烧产生的热能传递给水,使其发生沸腾并产生大量蒸汽。
蒸汽经过高温高压的超临界器件,将热能转换为动力,推动汽轮机旋转,最终驱动发电机产生电力。
在理论上,循环效率的定义是指锅炉能够将输入的燃料能量转化为发电的能量的比例。
而在实际操作中,循环效率还受到诸如锅炉内部能量损耗、燃烧效率、热平衡等因素的影响。
为了提高超临界电站锅炉的热力学循环效率,一些优化方法已经得到了广泛应用。
以下是其中一些常见的方法:1. 锅炉燃烧优化:优化燃烧过程可以提高热力学循环效率。
通过精确控制燃料供给、调整燃烧空气流量和分布等手段,可以实现燃烧过程的高效稳定,减少燃料的浪费和排放物的产生。
2. 过热器和再热器的改进:过热器和再热器对锅炉循环效率有着重要影响。
通过改进过热器和再热器的设计,提高其传热效率,可以减少热能损失,从而提高整体循环效率。
3. 余热回收:在超临界电站锅炉循环过程中,大量的热能会以废热的形式排放到环境中。
通过利用余热回收技术,将废热重新利用,可以进一步提高锅炉的热力学循环效率。
4. 煤粉细度控制:煤粉的细度对于锅炉燃烧效率和热力学循环效率有着重要影响。
通过控制煤粉的细度,可以提高煤粉的燃烧效率和热能利用率,进一步提高整体循环效率。
此外,在超临界电站锅炉热力学循环效率优化中,也需要注意以下几个方面:1. 温度与压力的关系:锅炉热力学循环过程中,温度与压力的变化对于效率的影响非常重要。
在优化循环过程时,需要综合考虑温度和压力之间的最佳组合,以达到最高的循环效率。
超超临界机组优化运行的实施
超超临界机组优化运行的实施超超临界机组是指锅炉的蒸汽参数超过了超临界及超超临界状态的一种热电联产机组。
超超临界机组的运行优化是指通过对锅炉、汽轮机、调节系统等设备的技术调整,以提高机组的效率、降低燃料消耗、减少污染物排放,最大限度地发挥机组的电能和热能输出。
本文将探讨超超临界机组优化运行的实施,以及对环境保护和经济效益的影响。
一、超超临界机组的特点超超临界机组的特点主要包括以下几个方面:1. 高效率:超超临界锅炉的蒸汽参数高,压力和温度都在极高的条件下运行,因此能够提高发电效率,减少燃料消耗。
2. 低排放:由于高效的燃烧条件和燃烧控制技术,超超临界机组的排放水平较低,符合环保要求。
3. 安全可靠:超超临界机组采用先进的安全控制系统和故障自诊断装置,能够确保设备的运行安全可靠。
二、超超临界机组的优化运行超超临界机组的优化运行主要包括以下几个方面:1. 锅炉控制优化:通过调整燃烧控制系统,优化燃烧参数,调整供热和供氧的比例,提高燃烧效率。
2. 蒸汽轮机调节优化:通过调整汽轮机调节系统,优化蒸汽参数的控制,提高汽轮机的工作效率。
3. 综合能源系统优化:通过对热电联产系统的综合优化,提高发电效率,降低能源消耗。
4. 燃料适应性优化:对不同种类的燃料进行适应性优化,提高燃烧效率,降低燃料消耗。
5. 排放控制优化:通过优化排放控制系统,减少污染物排放,保护环境。
三、超超临界机组优化运行的实施超超临界机组优化运行的实施主要包括以下几个步骤:1. 制定优化运行方案:根据机组的实际情况和运行参数,制定优化运行方案,确定优化目标和优化措施。
2. 技术改造和设备更新:根据优化方案,对锅炉、汽轮机、调节系统等设备进行技术改造和更新,提高设备的性能和效率。
3. 系统集成和调试:对改造和更新后的设备进行系统集成和调试,确保设备的稳定运行和优化效果。
4. 运行参数监测和调整:对机组的运行参数进行监测和调整,根据实际情况对优化方案进行调整和完善。
有机朗肯循环地热发电系统参数优化探究_李雨田
图 1 ORC 地热发电系统示意图
蒸发器 :
(1)
53
理论与算法
2014.14
透平 :
(2)
冷凝器 :
(3)
增压泵 :
(4)
系统输出功和热效率为 :
(5)
(火用)效率更能准确地反映系统能量转换能力的大小,其相
关计算公式为 :
(6)
ORC 地热发电系统各个部件的(火用)值为 :
系统中每个部件(火用)损失定义为 :
Energy,2011,2740-2754. [3] Chacartegui R.,Sánchez D.,Muňoz J.M.,Alternative
ORC bottoming cycles for combined cycle power plants,Applied Energy,2009,86:2162-2170
[4] 杨程凯 , 唐绪伟 . 一种多功能篮球记分牌系统的设计 [J].
本系统能够对传统篮球比赛中的记分牌等人工计时 / 计分
电子制作 ,2013,19:292.
进行有效替代,LCD 液晶显示器能够直观显示比赛时间和比分, 减少了传统计时 / 计分的误差,而且也更加透明公正。在本设计 中,时钟芯片所采用的是 DS1302,由于该芯片不具备锂电池,如
lcall receive_by te
较多的 I/O 口,因此最好采用矩阵键盘的设计方案,这在提升键
send: re ti
盘使用率的同时也使设计成本得到了节约。
串口发送一字节子程序 send_byte: mov sbuf,a jnb ti,$ clr ti 将软件和硬件相结合才能实现 24s 倒计时、队员信息显示、 比赛的计分和计时等功能。
超临界CO_(2)-有机朗肯联合循环的多目标优化
超临界CO_(2)-有机朗肯联合循环的多目标优化
侯胜亚;杨其国
【期刊名称】《动力工程学报》
【年(卷),期】2024(44)4
【摘要】采用复合型超临界二氧化碳-有机朗肯联合循环来回收燃气轮机的余热,建立了热力学以及[火用]经济性模型,探究了关键参数对联合循环系统性能的影响规律,从热力学性能、空间紧凑性、[火用]经济性能等方面对联合循环系统进行了研究,并对联合循环进行了多目标优化。
结果表明:在最优状态下复合型超临界二氧化碳再压缩-有机朗肯联合循环的效率为54.56%,比燃-蒸联合循环提高了4.2%,其单位输出功率所需换热面积为0.1178m^(2)/kW,比燃-蒸联合循环降低了21.41%。
【总页数】7页(P658-664)
【作者】侯胜亚;杨其国
【作者单位】上海理工大学能源与动力工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TK221
【相关文献】
1.变透平效率有机朗肯循环工质筛选及多目标优化
2.基于超临界CO2布雷顿循环的有机朗肯联合循环特性研究
3.基于压缩机级间余热利用的有机朗肯循环发电系统综合性分析及多目标优化
4.基于平衡和非平衡权重算法的柴油机有机朗肯循环多目标优化
5.中温有机朗肯循环多目标优化及工质筛选
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于进化算法的有机朗肯循环优化设计
基于进化算法的有机朗肯循环优化设计付剑波【摘要】The model on the thermodynamic analysis of the Organic Rankine Cycle (ORC) was established. The performance of an ORC system which using the waste gas of a cement kiln as the low-quality heat source, R134a as working lfuid was analyzed. Based on the NSGA-II method, the optimization design of the ORC system was developed, which aim to optimize the net output power of the cycle.%建立有机朗肯循环热力分析模型,对采用R134a为工质,以某水泥窑废气为低品质热源的有机朗肯循环进行了系统性能分析。
基于NSGA-II算法,发展了有机郎肯循环性能优化设计方法,以循环净输出功率为目标进行了优化设计。
【期刊名称】《云南电力技术》【年(卷),期】2016(044)002【总页数】2页(P4-5)【关键词】有机朗肯循环;系统热效率;ORC系统【作者】付剑波【作者单位】中国能源建设集团云南省电力设计院有限公司,昆明 650051【正文语种】中文【中图分类】TM74有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle, ORC)是以低沸点有机物为工质的朗肯循环,能利用不同类型的低温热源进行发电,包括了工业废热余热、太阳能、生物质能、地热能和海洋温差等,因而得到了广泛的研究与应用[1]。
有机朗肯循环有着较低的沸腾温度和较高的蒸发压力,透平排气处于过热区,避免了涡轮叶片受到湿蒸汽的腐蚀。
除了对工质的选择和物性的研究外[2-3],对循环系统进行优化设计也是改善ORC 发电性能的关键。