卡琳娜动力循环技术简述
《卡琳娜循环介绍》课件
卡琳娜循环的实际案例分析
发电领域的实际案例
案例一：美国加利福尼亚州的太阳能发电厂，采用卡琳娜循环技术，实现 了高效发电。
案例二：德国柏林的生物质发电厂，采用卡琳娜循环技术，将生物质转化 为电能，实现了环保发电。
案例三：中国新疆的风力发电厂，采用卡琳娜循环技术，将风能转化为电 能，实现了清洁发电。
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汇报时间：20XX/XX/XX
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环境影响：卡琳 娜循环可能会对 环境产生一定的 影响，需要采取 相应的环保措施
应对局限性的策略
提高卡琳娜循环的效率和 稳定性
降低卡琳娜循环的成本和 能耗
加强卡琳娜循环的安全性 和可靠性
推广卡琳娜循环的应用范 围和领域
卡琳娜循环的发展前景
技术发展现状
卡琳娜循环是一种新型的能源转换技术，具有高效、环保、可再生等 优点。
提高燃料利用率：卡琳娜循环提高了燃料的利用率，降低了燃料成本。
提高发电效率：卡琳娜循环提高了发电效率，降低了发电成本。
卡琳娜循环的局限性
效率较低：卡琳 娜循环的效率相 对较低，需要消 耗更多的能源
成本较高：卡琳 娜循环的设备和 维护成本较高， 增加了生产成本
技术难度大：卡 琳娜循环的技术 难度较大，需要 较高的技术水平 和经验
案例四：日本福岛的核电站，采用卡琳娜循环技术，将核能转化为电能， 实现了安全发电。
制冷领域的实际案例
家用空调：卡琳娜循环在家用空调中的应用，提高制冷效率，降低能耗。
商用制冷设备：卡琳娜循环在商用制冷设备中的应用，如超市冷柜、冷库等，提高制冷效果， 降低运营成本。
汽车空调：卡琳娜循环在汽车空调中的应用，提高制冷效果，降低油耗。
卡琳娜循环介绍
我国绿色船舶动力系统集成技术创新及应用研究
我国绿色船舶动力系统集成技术创新及应用研究◎ 李澳 瓦锡兰维修服务（上海）有限公司摘 要：绿色船舶是利用先进环保技术制造船舶，直至报废回收，均实现节能减排、资源再利用、降低环境污染目标。
而动力系统是船舶动力装置，也是制造船舶关键部分，对技术创新、应用要求更高。
基于此，文章以船舶动力系统发展现状为切入点，简要分析直流组网技术、储能技术及轴带电机技术等绿色技术，以此为基础，提出绿色船舶动力系统集成技术创新及应用情况，从而为相关研究者提供参考。
关键词：绿色船舶；动力系统集成技术；创新应用我国颁布《关于加快内河船舶绿色智能发展的实施意见》（简称《意见》），对船舶绿色发展的规范标准、相关技术等提出更高要求，采取集成式方法加快绿色动力系统研发，控制节能减排。
绿色动力系统集成技术具有低能耗、低污染、低排放特征，能够减少船舶运行对环境的影响，成为未来主要发展趋势。
因此，我国船舶行业应当积极创新应用动力系统集成技术，为达成节能减排目标贡献一份力量。
1.船舶动力系统发展现状船舶动力系统作为船舶航行关键部分，由主机、传动设备、轴系、轴系附件、推进器可决定船舶航行及速度。
现有常见船舶动力装置主要有柴油发动机和燃气轮机，具体如下：第一，柴油发动机。
该动力系统发展时间长、出现较早，安全性、稳定性较高，低扭矩下具有较大推动力，成为船舶主动力系统。
根据发动机活塞冲程，可将其分为四冲程和二冲程发动机[1]。
其中，二冲程发动机低扭能力强、转速低，效率和压缩比更高，能够将其动力性能发挥出来，多用于低速型船舶。
四冲程发动机行程长、转速高，多用于快艇及小型船舶，配合传动系统与变速箱，能够提高传动效率。
并且，柴油机能耗较高，以30kw柴油发电机组为例，油耗量6.3kg，受限于装置工艺，燃料无法完全燃烧，将排放CO和HC等污染物。
第二，燃气轮机。
该动力系统与柴油发动机相比，在尺寸、效率、传动质量方面更具优越性，主要是压缩空气充入燃烧室，和燃料共同膨胀做功，加速性能及传动效率良好，可直接输出旋转运动，减少废料、废气排放污染，有助于维护河海湖泊可持续发展。
石化行业首套ORC发电机组工业运行评价
石化行业首套ORC发电机组工业运行评价池胜刚【摘要】作为全球石化行业首套工业示范运行机组,以某炼化公司芳烃联合装置低温余热回收装置在运的有机朗肯循环(ORC)发电机组为例,介绍了低温余热发电系统热媒水及工质循环流程,并对机组进行运行评价,总结了机组运行过程中工艺和设备方面存在的问题.如在热水发电系统工艺方面,存在热水流程旁路阀控制方式设计不合理、机组控制权限没有集中到DCS系统、发电负荷受环境温度影响等问题;在设备方面,存在设备维护保养操作性差、KE710发电机制造时存在故障、螺杆膨胀机的机组振动大、机组运行噪声大等问题.提出了相应的解决方案,以有利于ORC 机组的后续运行优化,提高了ORC机组的运行可靠性、可维护性及可操作性.通过对比分析相同热源条件下的机组标定数据和运行数据发现,随着换热器和冷凝器的结垢以及螺杆膨胀机的磨损,运行负荷仍然比标定负荷要低.%Based upon a case study of an operating low-temperature waste heat recovery unit for an aromatic complex which is the first ORC power generation train in global petrochemical industry,the process flow of hot water and medium recycle of the low-temperature heat power generation system are introduced,the operation of the train is evaluated and the main problems in the process and equipment in the operation are summarized.In respect of process,the process control of flow of by-pass hotwater is not properly designed,the control of power generation train is not integrated into the DCS system,and operating capacity of the train is affected by ambient temperature.In respect of equipment,the maintenance of equipment is poor,the power generator KE710 had defects in manufacturing,and thevibration of screw expander and the noise of operating train are high.It is recommended to optimize the operation of ORC power generation train and improve its reliability,maintainability and operability.The calibration tests under the same heat source conditions show that,with the fouling of heat exchangers and condensers and abrasion of screw expander,the operation capacity is lower than that of calibration test.【期刊名称】《炼油技术与工程》【年(卷),期】2017(047)002【总页数】5页(P60-64)【关键词】石化行业;低温余热利用;ORC发电机组;运行评价【作者】池胜刚【作者单位】中国石化海南炼油化工有限公司,海南洋浦578101【正文语种】中文在当前石油产能过剩、整个炼油行业盈利能力面临挑战的局势下，对石油炼制过程中产生的低温余热进行合理利用，是提高炼化企业经济效益，实现节能减排、绿色低碳发展的有效途径之一。
基于实验室朗肯循环装置的实验研究
·实验技术·基于实验室朗肯循环装置的实验研究李维腾，李 季（华北电力大学 能源动力与机械工程学院，北京 102206）摘要： 朗肯循环是工程热力学课程最基本且最重要的动力循环。
该文通过实验室朗肯循环装置对朗肯循环进行了实验研究，测定不同排汽压力下的循环热效率、涡轮相对内效率、循环摩擦损失等参数。
实验结果表明，实验室朗肯循环装置能够模拟朗肯循环的基本热力过程，但是热效率较低、摩擦损失较大。
论文对实验结果进行了分析，循环热效率低的主要原因是涡轮摩擦损失大、主蒸汽参数低，同时提出了改进实验室朗肯循环装置的措施。
实验室朗肯循环将热力学理论与实验结合，有助于学生理解和分析热力学基本理论，提高实验动手操作能力，提高分析和解决实际问题的能力。
同时将自主实验和创新实验融入到实验教学中，激发了学生的学习热情和基础科研能力，为创新性实验教学提供了借鉴。
关 键 词：工程热力学；朗肯循环；循环热效率；相对内效率中图分类号：TK123 文献标志码：A DOI: 10.12179/1672-4550.20190414Experimental Research Based on Rankine Cycle Lab-EquipmentLI Weiteng, LI Ji（School of Energy, Power and Mechanical Engineering, North China Electric Power University, Beijing 102206, China ）Abstract: Rankine Cycle is the most fundamental and important power cycle in Engineering Thermodynamics. This paper conducted Rankine Cycle experiments with Rankine Cycle Lab-Equipment, and measured thermal efficiency, turbine relative internal efficiency, cycle friction loss and other parameters. Results showed that Rankine Cycle Lab-Equipment can simulate the basic thermal processes of Rankine Cycle, but with relatively low thermal efficiency and huge cycle friction loss. The main reasons for low thermal efficiency were huge friction loss of steam turbine and low main-steam parameters. Measures to improve Rankine Cycle Lab-Equipment were proposed according to experimental results and analysis. Laboratory Rankine Cycle combined Thermodynamic theory with experiment to help students understand and analyze the fundamental theory of Thermodynamics, improve their hands-on ability to conduct experiments and problem-solving capability. At the same time, independent and innovative experiments were integrated into experimental teaching, which stimulated students’ learning enthusiasm and basic scientific research ability, and provided reference for innovative experimental teaching.Key words: engineering thermodynamics; Rankine Cycle; thermal efficiency; relative internal efficiency理想朗肯循环是蒸汽动力装置最基本的循环，热力发电厂各种复杂蒸汽动力循环包括再热循环和回热循环都是在朗肯循环的基础上发展而来的。
卡琳娜动力循环技术简述
卡琳娜动力循环技术简述卡琳娜(Kalina)动力循环技术简介卡琳娜循环: 一种利用氨和水混合物作为工作介质的新颖、高效的动力循环系统。
卡琳娜循环电厂可以向诸如温度为300-400? F(149-204? C)的地热低能级热源提供效率比前者高出 50%的循环效率。
对诸如直燃式锅炉和燃气-蒸汽联合循环电厂中的燃气轮机废气等高温热源，循环效率约可提高 20%。
原则上，卡琳娜循环是在朗肯循环基础上的一种“改进”。
这种重大的改进体现在对朗肯循环的循环过程的改变―― 将“纯”的循环介质(通常为水)变成了氨同水的“混合物”。
这种从朗肯循环至卡琳娜循环的改进包含了专门的系统设计，该设计能最大程度的体现了氨水混合物的优点,在系统设计上也有诸如再热、再生式加热、超临界压力、双压设计等多种选择。
在具体的电厂设计中，可将上述选择进行不同的组合使用。
朗肯循环(目前最常见的蒸汽动力循环) 在朗肯循环中，水在锅炉(或余热锅炉)中被加热，产生高温和高压蒸汽。
该蒸汽流过汽轮机时急剧膨胀后冷却至低温、低压的尾气，该汽轮机驱动一台发电机发出电力。
从汽轮机排出的尾气被具有环境温度的空气，或被来自冷却水池或冷却塔中的冷却水冷却成水。
我们把这种具有环境温度的空气，或冷却水池称之为热井。
凝结水接着被泵入锅炉重复上述过程。
这种简单的朗肯循环框图如图一所示。
朗肯循环电厂的效率较差，即使是容量最大、采用朗肯循环的最新型的燃煤电厂，一般来说其循环效率都超不过 35%(译者注:目前国内亚临界参数燃煤电厂的循环效率已达 38%，超临界和超超临界参数的燃煤电厂的循环效率分别可达 40 和 43%左右)，也就是说燃料燃烧产生的总热量中仅有 35%被转换成了热能。
这65%的能量损失是由于一系列的原因造成的。
其中约 15%的能量损失是由于燃料中的水分、炉墙的热辐射、排烟损失和自耗电所造成的。
对另外的 50% 进行分析。
基本上，这一损失的能量都蕴藏在汽轮机的排气中。
用于提高蒸汽动力循环系统的热效率的系统[实用新型专利]
![用于提高蒸汽动力循环系统的热效率的系统[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/724bd511182e453610661ed9ad51f01dc28157ce.png)
(10)授权公告号(45)授权公告日 (21)申请号 201520194871.1(22)申请日 2015.04.01F01K 17/06(2006.01)F01D 15/10(2006.01)F01D 25/12(2006.01)F01C 13/00(2006.01)F01C 21/06(2006.01)(73)专利权人安国强地址510627 广东省广州市天河区黄埔大道西668号(72)发明人安国强(54)实用新型名称用于提高蒸汽动力循环系统的热效率的系统(57)摘要一种用于提高蒸汽动力循环系统的热效率的系统，其包括：蒸汽产生设备、汽轮机或螺杆膨胀机、凝汽器以及溴化锂机组，蒸汽产生设备用于产生系统做功所需的蒸汽，蒸汽产生设备的蒸汽出口与汽轮机或螺杆膨胀机的蒸汽入口连通，汽轮机或螺杆膨胀机用于将蒸汽的热能转换为动力能源，以提供给外部动力设备，凝汽器与汽轮机连接，凝汽器用于将汽轮机或螺杆膨胀机排出的做完功的蒸汽冷凝为液状后回流至蒸汽产生设备以循环应用，凝汽器还与溴化锂机组连接，溴化锂机组作为冷源，用于把凝汽器中做完功后的蒸汽冷凝放出的热量带走。
应用该技术方案有利于提高蒸汽动力循环系统的热效率。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书3页 附图1页(10)授权公告号CN 204663600 U (45)授权公告日2015.09.23C N 204663600U1.一种用于提高蒸汽动力循环系统的热效率的系统，其特征是，包括：蒸汽产生设备、汽轮机或螺杆膨胀机、凝汽器以及溴化锂机组，所述蒸汽产生设备用于产生蒸汽，所述蒸汽产生设备的蒸汽出口与所述汽轮机或螺杆膨胀机的蒸汽入口连通，所述汽轮机或螺杆膨胀机用于将所述蒸汽的热能转换为动力能源，以提供给外部动力设备，所述凝汽器与所述汽轮机或螺杆膨胀机连接，所述凝汽器用于将所述汽轮机或螺杆膨胀机排出的做完功的蒸汽冷凝为液态后回流至所述蒸汽产生设备以供循环应用，所述凝汽器还与所述溴化锂机组连接，所述溴化锂机组将产生的冷冻剂送至所述凝汽器，所述冷冻剂进入所述凝汽器与所述做完功的蒸汽进行热交换，所述冷冻剂吸收所述做完功的蒸汽放出的热量后循环回流至所述溴化锂机组，以供所述溴化锂机组循环应用。
中低温工业余热ORC回收装置的工质发展与应用
中低温工业余热ORC回收装置的工质发展与应用黄晓艳;吴家正;王海鹰;朱彤【摘要】Selecting safe and efficient working fluids for Organic Rankine Cycle (ORC) to convert waste energy into power from low - grade industrial heat sources is a crucial question in that there are varies types of industrial waste heat. Pure organic working fluids are more favorable for system maintenance in application. This paper presents advances in research of pure organic working fluids for low - grade industrial waste heat recovery ORC system in the past five years. Applications of working fluids for sub - critical and super - critical cycles are reviewed.%工业余热领域热源类型多样,如何筛选安全、稳定、高效的循环工质,成为有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)研究的关键性问题之一.采用纯工质作为工作流体更有利于工程应用中对系统的维护.本文在综述近五年国内外适用于中低温工业余热有机朗肯循环纯工质研究的基础上,探讨了亚临界循环和超临界循环ORC动力回收装置中循环工质的发展与应用现状.【期刊名称】《节能技术》【年(卷),期】2012(030)001【总页数】6页(P34-38,44)【关键词】工业余热;有机工质;有机朗肯循环;超临界;亚临界【作者】黄晓艳;吴家正;王海鹰;朱彤【作者单位】同济大学机械工程学院,上海200092;同济大学机械工程学院,上海200092;同济大学机械工程学院,上海200092;同济大学机械工程学院,上海200092【正文语种】中文【中图分类】TK11+50 引言现代工业发展粗放的用能方式造成二次能源的极大浪费，并伴随着温室气体的过度排放，引发一系列生态危机。
有机朗肯循环和卡琳娜循环在海上平台低温余热利用的性能对比
有机朗肯循环和卡琳娜循环在海上平台低温余热利用的性能对比刘春雨;郝铭;万宇飞;王文光;刘际海【摘要】海上采油平台能量消耗大,低温余热资源丰富,节能潜力巨大,其中低温烟气和低温生产水是2种最主要的余热资源.通过流程模拟,建立了基于低温烟气和低温生产水的循环模型并进行了参数影响分析,对比研究了有机朗肯循环和卡琳娜循环在海上平台低温烟气和低温生产水余热利用的性能,结果表明在2种热源情况下有机朗肯循环的性能均优于卡琳娜循环.本文研究成果可为海上平台低温余热的循环利用提供参考.%Energy consumption on offshore production platforms is enormous;on the other hand there are abundant low temperature heat resources there,hence a great potential of energy saving.The main waste heat resources are low temperature flue gas and low temperature produced water.In this paper,via process simulation,the cyclic models were established based on the waste heat resources of low temperature flue gas and low temperature produced water,with the parameters analyzed and optimized.The comparison of organic Rankine cycle and Kalina cycle in terms of energy performance in low temperature waste heat utilization was conducted,treating the flue gas and produced water as heat resources.The results show that organic Rankine cycle is superior to Kalina cycle in both cases.The results of this paper can be a reference for the cyclic utilization of low-temperature waste heat on offshore platforms.【期刊名称】《中国海上油气》【年(卷),期】2017(029)004【总页数】6页(P169-174)【关键词】有机朗肯循环;卡琳娜循环;海上平台;低温烟气;低温生产水;参数影响;性能对比【作者】刘春雨;郝铭;万宇飞;王文光;刘际海【作者单位】中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300459;中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300459;中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300459;中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300459;中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300459【正文语种】中文【中图分类】TE68刘春雨,郝铭，万宇飞，等.有机朗肯循环和卡琳娜循环在海上平台低温余热利用的性能对比[J].中国海上油气，2017,29(4)：169-174.LIU Chunyu,HAO Ming,WAN Yufei,et parison of organic Rankine cycle and Kalina cycle in terms of energy performance in low temperature waste heat utilization on offshore platforms[J].China Offshore Oil and Gas,2017,29(4):169-174.海洋石油开发投入高、风险大，合理利用能源将有利于提高平台能源利用率，从而提高油田开发的经济效益，尤其是中小型油田和边际油田的开发[1]。
内燃机热效率提高-余热回收利用技术-天津大学舒歌群
分
NP N
排气
p B
t
8 TEG
蒸发器
p A
t
RCL p
Fuel + Air
内燃机热效率提高—— 余热回收利用技术
1
汇报提纲
一、国家重大需求 二、内燃机余热特点及余热回收潜力分析 三、内燃机余热回收技术分析
2
内燃机具有可观的节油潜力
尽管国内外在提高内燃机经济性方面已做了大量的工作，但是预计内 燃机仍有25％以上的节油潜力。
内燃机的能量平衡
回收能利用
余热
余热 余压
热力循环 电能 气动循环 机械能 热电材料
2 温差发电技术-技术原理及优缺点
技术原理
温差发电即在半导体热电材料的两端存在 温度差时，由于材料的特性继而产生的热 电效应，在半导体热电材料两端产生电动 势的现象。
温差发电器构成
热 电 单
模 块
偶
塞贝克效应 帕尔帖效应 汤姆逊效应 焦耳效应 傅里叶效应
温 差 发 电 器
优点
无需改动任何部件可与内燃机直接匹配； 体积小，重量轻不影响内燃机工作； 能量转换过程无机械部件，结构紧凑，无震动和 噪声，使用简便，可长期免维护工作； 安全无污染。
发动机余热能回收利用是技术重点。 到2015年，提高燃油经济性25~40%；（与2009年相比） 到2030年，每天节油1亿加仑，道路车辆减少CO2排放20%。 （与2009年相比）
研究单位包括： GM、Ford、Chrysler等整车企业及Cummnins、Navistar等发动机企业共9家企业 Argonne、Oak Ridge等2个国家实验室和5所大学参加
2 温差发电技术-技术突破及研究方向
咨询工程师炼油过程能量整体优化技术原理试卷-86分..
1.单选题【本题型共15道题】1.卡琳娜动力循环是通过循环工质吸收外界提供的热源蒸发进入膨胀机做功，带动发电机发电，膨胀机出口的循环工质冷却后，经循环泵增压返回至系统的循环过程，其工质为（）。
A．氨-水B．溴化锂-水C．纯氨D．氟利昂2.炼厂的低温热因温度和能量的品质较低，有效能量小，低温热回收宜优先采用的途径是（）。
A．低温热发电B．低温热制冷C．直接换热替代高温位热量D．利用热泵升温3.板式蒸发空冷器的特点是（）。
A．采用翅片管作为传热元件B．将水冷与空冷、传热与传质过程融为一体且兼有两者之长的新型空冷器C．传热过程一方面依靠水膜与空气间显热传递进行，另一方面利用管外水膜的迅速蒸发来强化管外传热D．以不锈钢波纹板片作为传热元件，波纹表面湍流程度不高，易结垢4.低温热利用必须以( )为基础。
A．设备类型B．全厂工艺装置优化C．生产负荷D．外界环境温度5.适用于回收低温热的海水淡化方法是（）。
A．多级闪蒸法B．低温多效蒸发法C．反渗透膜法D．溶剂萃取法6.热源/热阱匹配时，要考虑工程匹配因素，下列说法错误的是（）。
A．先生活后工业，先厂内后厂外B．保证工艺装置操作安全、平稳，在热阱变化及生产方案切换时不受影响C．顺序利用，优先考虑长期利用、稳定利用D．开停工同步性7.对装置内有单独的锅炉水除氧器时，采用（）回收除氧器乏汽用于加热除盐水，提高除盐水进入除氧器温度，降低除氧蒸汽消耗量。
A．富气回收技术B．乏汽回收技术C．尾气回收技术D．氧气回收技8.重整装置的基本控制点在于稳定（）。
A．反应器压力B．反应器温度C．反应器进料速度D．反应器反应速度9.注入催化裂化反应器安全阀防焦蒸汽、再生器的稀相注汽、减压炉和焦化加热的炉管注汽、催化裂化提升管预提升蒸汽的目的是（）。
A．加热用蒸汽B．用于催化裂化反应器进料雾化C．用于吹扫、事故、消防用汽D．降低油汽分压、增加流速、缩短停留时间10.转换设备提供的热、功、蒸汽等形式的能量进入工艺核心环节(塔、反应器等)，连同回收循环能量一起推动工艺过程，除部分能量转入到产品中外，其余均进入（）。
燃煤锅炉烟气余热回收与节能分析
燃煤锅炉烟气余热回收与节能分析发布时间：2022-03-17T07:01:48.601Z 来源：《中国电业》2021年23期作者：周旅[导读] 燃煤锅炉在工作过程中通过燃烧燃料会产生大量的废气周旅四川广安发电有限责任公司四川广安 638000摘要：燃煤锅炉在工作过程中通过燃烧燃料会产生大量的废气，这些废气中含有大量的水蒸气和氮氧等化合物，若不对该部分烟气进行处理就直接排放，不仅会浪费大量的热量，而且会造成严重的环境污染，无法满足新形势下节能减排的需求。
目前，多数燃煤锅炉的废气在排放前会经过专门的余热回收和氮化物处理，由此降低污染性。
但由于技术限制，主要是采用了分别回收余热和脱氮的方式，其效率低、氮气回收量少，处理技术相对落后。
在对燃煤锅炉废气排放流程进行充分分析的基础上，提出了一种新的燃煤锅炉余热节能回收与超低氮气排放技术。
该技术通过在喷淋塔内利用喷淋水对烟气进行降温和加湿，可提高处理废气的露点温度，同时将烟气内的热量传递给喷淋水，进而提高水温，实现对烟气余热的回收，同时降低氮化物的浓度，提高对氮化物的吸收效果，降低氮气的排放浓度，实现节能目标。
关键词：燃煤锅炉；烟气余热；回收；节能1燃煤锅炉烟气余热关键技术在余热获取方面，有诸多问题制约燃煤锅炉排烟温度的降低，如烟气传热过程中的硫酸腐蚀烟道及湿灰堵塞问题。
同时在研究排烟温度时，多数研究未把受热面积、腐蚀、磨损等多种效应有机结合，而是分开研究。
因此，下一步研究需将积灰、磨损及露点腐蚀的防治与强化传热及减少流动阻力进行整体集成优化。
在余热转化方面，需构建新型烟气余热特性热力循环，根据热源的品位及数量，寻找理想的热电材料、工质等，综合考虑材料和设备对系统热力性能、经济成本及生态环境的影响，通过多目标优化或多属性评价等方法，获得最佳的循环性能。
2烟气余热回收的利用方式2.1变工况下烟气余热回收变工况下烟气余热回收主要通过高压省煤器和低压省煤器实现。
其中，烟气余热回收的循环部位是旁路烟气管道，其温度区间是350-400℃。
卡琳娜循环在火电厂节能降耗中的应用研究
用 、 再 生能 源开发 方 面的研 究。 可
５ ６
卡琳娜循环在火 电厂节 能降耗 中的应用研究
王春莉 ， 等
器 （ Ｅ２ 中分别 吸收 烟气和分 离器 分离 下来 的稀 氨 Ｈ 一） 水 的热量 。如此循 环方 式即称 为卡琳娜循环 。
图 ３中， １０℃ 的烟气进 入 卡琳娜 循环 系统 的 约 ４ 蒸发器 （ Ｅ３ ， 热量传递 给循 环工质—— 氨水混 合 Ｈ ． ）将 物， 氨水 的汽水混合物 进入分离器进行汽液分离 ； 离 分 出来 的饱 和氨蒸汽进入 氨气 汽轮 机膨胀 作功 ， 驱动 发 电机发 电 ； 分离 出来 的稀 氨水 进 入 回热器 （ Ｅ２ ， Ｈ －） 加
机组增 电降耗 的升级 改造 ； 并对 锅炉尾 部烟道 上 的余 热利用进行改造设计 ， 不 同的卡琳娜 循环装 置热 源 按 接 口位置分别列 出了 ３ 个方 案。 各方案具体介绍如下。
① 置换原 Ｇ Ｈ的方案 Ｇ
置 换 原 Ｇ Ｈ 的 方 案 即 利 用 脱 硫 系 统 引 风 机 后 到 Ｇ
卡琳娜循环及其工作原理 ， 通过深度利用 电站 的余热 ，
降低 了火 电机组热耗 ， 并获得了更多的效益 。
朗肯循环 中的能耗大致有如下几项 。
① 燃料化学能转换热能过程 的热损 ， 括烟气动 包
力损 失 、 燃料未燃烧损失 和系统物理热损等 ；
１ 卡 琳娜 循环 的应 用前 景
为了提高能源 的利用率 、 减少热力经济类 损失 ， 改
用低沸 点工质是利用低温热源 的有效途径 。我国在低 温热 能利用方面 ， 经历 了长 期 的开发 ， 实践 了补燃 、 闪
干热岩科普
干热岩科普近日，《中国国土资源报》一则有关《我国第一口干热岩科学钻探深井开钻》的新闻引起了人们的广泛关注。
5月21日，由中国地质调查局组织实施的我国首个干热岩科学钻探深井，在福建省漳州龙海市东泗乡清泉林场开钻，钻探深度将达4000米，这标志着我国干热岩勘查开发进入实践探索阶段。
据悉，实施干热岩科学钻探，在我国尚属首次。
那究竟什么是干热岩？干热岩有什么用途？本期，小编给您简略介绍一些有关干热岩的知识。
一、干热岩的定义和特点干热岩是一种没有水或蒸汽的热岩体，主要是各种变质岩或结晶岩类岩体，埋藏于距地表2～6公里的深处，其温度范围很广，在150～350℃之间。
干热岩的热能赋存于岩石中，较常见的岩石有黑云母片麻岩、花岗岩、花岗闪长岩等。
一般干热岩上覆盖有沉积岩等隔热层。
图一地球内部推测温度分布曲线干热岩是一种地热资源。
在学术界，干热岩有时被称为“热干岩”，其英文名称为“Hot Dry Rock”。
干热岩的分布几乎遍及全球，用一些科学家的话说，它是无处不在的资源。
从理论上说，随着地球向深部的地热增温，任何地区达到一定深度都可以开发出干热岩，因此干热岩又被称为是无处不在的资源。
但就现阶段来看，由于技术和手段等限制，干热岩资源专指埋深较浅、温度较高、有开发经济价值的热岩体。
目前干热岩开发利用潜力最大的地方，是新火山活动区，或地壳已经变薄的地区，这些地区主要位于全球板块或构造地体的边缘。
二、干热岩的用途1、干热岩可用于发电目前，人们对干热岩的开发利用，主要是发电。
利用干热岩发电技术可大幅降低温室效应和酸雨对环境的影响，且不受季节、气候制约。
而且将来利用干热岩发电的成本仅为风力发电的一半，只有太阳能发电的十分之一。
干热岩发电的基本原理是：通过深井将高压水注入地下2000～6000米的岩层，使其渗透进入岩层人工压裂造出的缝隙并吸收地热能量；再通过另一个专用深井（相距约200～600米左右）将岩石裂隙中的高温水、汽提取到地面；取出的水、汽温度可达150～200℃，通过热交换及地面循环装置用于发电；冷却后的水再次通过高压泵注入地下热交换系统循环使用。
燃煤锅炉烟气余热利用概述
燃煤锅炉烟气余热利用概述摘要：近年来，随着人们物质生活水平的提高，人们的精神文化需求也在不断提高，越来越多的国家提倡环境保护、节能减排。
世界各国在不断研发新能源，如新能源汽车，可燃冰等。
尽管新能源的开发和利用使得一次能源应用的比率有所下降，但在未来一段时间，一次能源仍然是主体。
在一次能源中应用最广泛的是煤炭。
因此合理地利用煤炭至关重要。
燃煤锅炉主要是以煤炭为原料进行燃烧，广泛应用于电力、机械、化工、医疗、食品加工、造纸等行业。
工业和民用采暖都需要燃煤锅炉产生高温热能，燃煤锅炉的效率主要为80%～90%。
锅炉热损失有排烟热损失、机械不完全燃烧热损失、化学不完全燃烧热损失、灰渣物理热损失、飞灰热损失及炉体散热损失。
其中，燃煤锅炉的排烟损失为主要损失。
关键词：燃煤锅炉；烟气余热；利用1 余热利用方式1.1 低温省煤器一般在燃烧锅炉中都需要装有一些低温省煤器。
低温省煤器是将回收的烟气余热注入汽轮机回热系统，减少回热系统的抽汽量，增加汽轮机做功。
低温传媒器具有以下优点：可以解决大幅度降低排烟温度的需要；为预热器、暖风器提供循环热量；可以明显提高电厂的热经济性；可以部分替代GGH设备，回收的热能直接为发电工质利用；完全符合国家发展绿色煤电的要求。
因此低温省煤器对于余热利用发挥有着重大作用，且已经在电厂中应用非常普遍。
1.2 朗肯循环朗肯循环也是余热利用方式之一，且在火力发电厂中被普遍使用。
由热力学第二定律可知，卡诺循环的效率最高。
但在电厂实际发电的过程中不采用卡诺循环。
由于卡诺循环的定压加热和放热过程很难进行，定温线和绝热线的斜率相差不大，致使卡诺循环产生的净功很低，所以在实际发电过程中不使用。
实际蒸汽动力循环以朗肯循环为基础。
朗肯循环过程如图1、图2所示。
图1 简单蒸汽动力装置流程图图2 朗肯循环T-S图1.2.1 1～2过程从锅炉加热出的高温高压水蒸气进入汽轮机，推动汽轮机膨胀做功。
此过程为绝热膨胀过程。
低品位热源驱动朗肯循环和卡琳娜循环的性能对比
第5期2018年10月No.5 October，2018大量低品位和低等级的废热在大型的石化厂运营中被产生，不仅造成环境污染，而且造成了能量的浪费。
热能回收和功率回收（将废热转化为电能或再利用电力）是目前回收低等级余热的主要手段。
余热发电是中低温热源余热利用的有效手段，余热发电循环根据流程不同，工质不同，可以分为3种类型：水蒸汽朗肯循环（Steam Rankine Cycle ，SRC ），有机工质朗肯循环（Organic Rankine Cycle ，ORC ），卡琳娜循环（Kalina Cycle ）[1]。
对低品位热源高效热能利用的研究，对解决能源危机和环境保护具有重要的现实意义。
本研究主要对炼油厂的低品位余热进行有机朗肯循环和卡林纳循环模拟及性能分析。
1 计算模型图1是有机朗肯循环和Kalina 循环的示意图。
循环流体和操作参数的选择是影响朗肯循环系统性能的主要因素。
作为对传统蒸汽朗肯循环的改进，Kalina 循环是具有氨和水的混合物的动力循环。
通过使用氨水混合物在变温条件下实现沸腾特性，废热源的复合曲线可以更好地与工作介质的复合曲线相匹配。
Karina 循环具有比水蒸气朗肯循环更高的热效率。
Kalina 循环比普通蒸汽朗肯循环更有效（恢复673.15~873.15 K 的显热源，具有大的温差）。
当比较有机朗肯循环和Kalina 循环的热力学性质时，许多研究已将热源分类为潜热源和显热源。
许多研究表明，Karina 循环在残余热等级较高的情况下具有显著优势，但对于较低等级（低于473.15 K ），当余热特性不同时，不同的研究人员对这两个循环的热力学性能存在很大的争议。
炼油厂的余热资源很复杂：温度范围很宽，在某些情况下，潜热和显热仍然存在。
因此，有必要对再生废热源进行分类，并分析两个动力循环的不同类型的余热特性的热效率和效率。
2 典型循环2.1 有机朗肯循环典型的有机朗肯循环包括预热器、蒸发器、涡轮机、冷凝器和溶液泵。
基于朗肯循环和卡琳娜循环的中低温余热动力循环分析
基于朗肯循环和卡琳娜循环的中低温余热动力循环分析聂晶【摘要】中低温朗肯循环、 Kalina循环、氨吸收式动力循环和槽式太阳能Kalina发电循环系统都是低温余热动力循环的主要方式, 对其热力学原理以及Kalina循环的影响因素进行分析, 认为研究推广中低温朗肯循环及Kalina循环和多种应用形式的Kalina循环对提高中低温余热循环效率更加有效, 而且Kalina循环技术相比其它热力循环具有更加光明的发展前景和更加广泛的工业应用范围.%This article introduces main cycle systems of waste heat utilization in the range of mid-low temperature, including Rankine cycle in mid-low temperature, Kalina cycle, ammonia absorption power cycle and trough solar thermal power plant system, and also deeply analysis the thermodynamic principles and influence factors of Kalina cycle. It is universally acknowledge that studying and spreading Rankine cycle system, Kalina cycle system and vari-ous forms of other Kalina cycle systems are necessary for improving the power cycle efficiency of mid-low tempera-ture waste heat utilization. Compared with other thermodynamic cycles in power cycle technology, Kalina cycle has a prospective development and more extensive range of industrial applications.【期刊名称】《制冷》【年(卷),期】2015(034)003【总页数】5页(P40-44)【关键词】余热利用;中低温Rankine循环;Kalina循环;氨-水物性【作者】聂晶【作者单位】上海海事大学商船学院轮机系, 上海201306【正文语种】中文【中图分类】TB61自工业革命以来，人类不断消耗煤炭、石油、天然气资源，造成了全球性的能源短缺。
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卡琳娜（Kalina）动力循环技术简介
卡琳娜循环：一种利用氨和水混合物作为工作介质的新颖、高效的动力循环系统。
卡琳娜循环电厂可以向诸如温度为300-400ºF（149-204ºC）的地热低能级热源提供效率比前者高出50%的循环效率。
对诸如直燃式锅炉和燃气-蒸汽联合循环电厂中的燃气轮机废气等高温热源，循环效率约可提高20%。
原则上，卡琳娜循环是在朗肯循环基础上的一种“改进”。
这种重大的改进体现在对朗肯循环的循环过程的改变——将“纯”的循环介质（通常为水）变成了氨同水的“混合物”。
这种从朗肯循环至卡琳娜循环的改进包含了专门的系统设计，该设计能最大程度的体现了氨水混合物的优点,在系统设计上也有诸如再热、再生式加热、超临界压力、双压设计等多种选择。
在具体的电厂设计中，可将上述选择进行不同的组合使用。
朗肯循环（目前最常见的蒸汽动力循环）
在朗肯循环中，水在锅炉（或余热锅炉）中被加热，产生高温和高压蒸汽。
该蒸汽流过汽轮机时急剧膨胀后冷却至低温、低压的尾气，该汽轮机驱动一台发电机发出电力。
从汽轮机排出的尾气被具有环境温度的空气，或被来自冷却水池或冷却塔中的冷却水冷却成水。
我们把这种具有环境温度的空气，或冷却水池称之为热井。
凝结水接着被泵入锅炉重复上述过程。
这种简单的朗肯循环框图如图一所示。
朗肯循环电厂的效率较差，即使是容量最大、采用朗肯循环的最新型的燃煤电厂，一般来说其循环效率都超不过35%（译者注：目前国内亚临界参数燃煤电厂的循环效率已达38%，超临界和超超临界参数的燃煤电厂的循环效率分别可达40和43%左右），也就是说燃料燃烧产生的总热量中仅有35%被转换成了热能。
这65%的能量损失是由于一系列的原因造成的。
其中约15%的能量损失是由于燃料中的水分、炉墙的热辐射、排烟损失和自耗电所造成的。
对另外的50%进行分析。
基本上，这一损失的能量都蕴藏在汽轮机的排气中。
尽管这股蒸汽中蕴藏着巨大的能量，但是因为它们的温度和压力较低。
这部分热量主要通过循环冷却水带走。
在汽轮机的排气侧，存在着一个基本上是恒温的热井，它被水或空气这些无限的冷却介质冷却。
这些冷却介质随着从汽轮机排气端的蒸汽吸热，温度升高。
反过来，蒸汽被冷凝时也是在恒温条件下完成的。
图4为一幅更加精确的朗肯循环过程图。
图4A中的面积表示了在给定热源和热井条件下系统可能作的功。
而图4B则表示了该朗肯循环实际作功的能力。
朗肯循环实际作功几乎只有可能作功的一半。
氨-水混合物
氨-水混合物物理特性既不同于纯水，又不同于纯氨。
这两种工质混合物的物理特性就像是一种全新的物质。
它有下面四种基本特点：
首先，氨-水混合物的沸点和凝结点温度是不固定的。
反之，纯水和纯氨的沸点和凝结温度是固定的。
其次，氨-水混合物的热物理特性能随氨浓度的改变而改变。
反之，纯水和纯氨的物理特性却是固定不变的。
第三，氨-水混合物有一个在热容量的不变化的情况下，混合物的温度会升高或降低的热物理特性。
若没有能量的变化，纯水和纯氨的温度是不会改变的。
最后一个差别并非基本特性真正的变化，但是确实是流体特性的重要改变，即冰点温度。
纯水的冰点温度为相对较高的32ºF（0ºC），而纯氨却为-108ºF （-78ºC）。
氨-水混合物溶液的冰点温度非常低。
卡琳娜循环的基本出发点是在任何给定的压力条件下，氨-水混合物的沸腾或凝结都是在“变温”条件下完成的。
这和水这类纯工质在“恒定的”温度条件下沸腾/凝结是截然不同的。
相对于水来说，氨的沸腾和凝结温度要低得多。
所以，当氨和水相混合后，氨更容易从这二者的混合物中挥发出来。
这意味着当氨-水混合物被加热时，大部分的氨会先沸腾并挥发出来。
反过来，当氨-水混合物蒸汽被冷却时，大部分的水分会首先凝结出了。
这种独一无二的特点在图5相变图中被表达。
该图是当压力为0.552MPa时，氨-水混合物中氨浓度和对应的温度之间的关系。
（每一个相变图都是在某一个特定压力条件下绘制的）。
位于312ºF（156ºC）的点1是纯水的饱和温度。
当压力为80psig(552KPa)时，纯水会沸腾，水蒸汽会凝结。
类似的情况发生在点2，该点是纯氨的温度为44.4ºF（6.9ºC），压力为80psig(552KPa)时的饱和温度点。
底下的曲线代表了饱和液态，或不同浓度氨-水混合物的沸点。
这时，氨-水混合物被加热，蒸发过程开始发生，或氨-水混合物被冷却时，完全凝结开始发生。
相变图能为在卡琳娜循环中采用的、具有过冷度的、含液氨量为70%的氨-水混合物的蒸发和凝结过程提供许多信息。
如图中工作点3所示，当该混合物被加热时，它在温度为70ºF（21ºC）时开始蒸发，若继续受热，随着温度的升高，更多的混合物蒸发，其中大部分的氨首先蒸发。
变化着的沸点温度
如前所述，电厂中向工质提供热量的热源是有限的。
因此，随着向工质释放热量，热源的温度会下降。
由于沸点温度变化，在逆流式热交换器中氨-水混合物温度的上升曲线会更靠近有限热源温度下降的直线。
变化的凝结温度
在朗肯循环中的水蒸汽和在卡琳娜循环中的氨-汽混合物蒸汽都会从凝汽式汽轮机在接近其饱和温度的工作条件下被排出。
然而，凝汽器中冷却水温是恒定的，所以氨-水混合物蒸汽的压力和温度要比水蒸汽高许多。
压力越高越能导致氨比水挥发的比例大，温度越高则越能体现氨-水混合物凝结温度是变化的特点。