作者:赵蕊; 张红光; 宋松松; 杨宇鑫; 侯孝臣; 刘毅 期刊:《太阳能学报》 2019年第12期
采用GT-Suite软件搭建车用内燃机-有机朗肯循环(ORC)联合系统集成仿真模型,基于仿真模型研究工质泵转速对联合系统性能的影响,针对不同工况采用遗传算法对工质泵转速进行优化,根据分析结果确定联合系统的运行模式。研究结果表明:在车用内燃机低负荷运行区域,最优工质泵转速约为1000 r/min;当转速大于1800 r/min时,最优工质泵转速随内燃机负荷的增加而增大。当车用内燃机在额定工况下运行时,优化后的联合系统热效率较原内燃机提高3....
作者:陈曦; 张燕平 期刊:《发电技术》 2019年第03期
Tesla盘式透平是一种以流体边界层摩擦力带动转子旋转的非传统透平,具有结构简单、成本低廉、工质适应性好等优点,尤其适用于低品位热源余热回收系统。但由于其特有的做功方式,盘式透平的运行转矩与效率均远低于常规透平形式,这也是制约其商业应用的主要因素。在传统盘式透平的相邻盘片间增加导流叶片,并针对增加叶片后的透平结构进行了数学建模以及计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)验证。CFD验证表明,所建立的数学...
作者:李建设; 董益华; 罗海华 期刊:《中国电力》 2020年第01期
储能是解决风能和太阳能等可再生能源发电间歇性和不稳定性的重要技术途径。针对常规液化空气储能系统循环效率较低的问题,引入有机朗肯循环以利用空气液化阶段产生的压缩热。构建耦合有机朗肯循环的液化空气储能系统,以系统循环效率和空气释能发电阶段㶲效率为目标函数,以压缩机组出口压力、低温泵出口压力、冷箱窄点温差和换热器效能为决策变量,运用非劣分类遗传算法NSGA-Ⅱ进行多目标优化。绘制Pareto最优前沿曲线,采用TOPSIS优...
作者:任洪波; 周奥林; 吴琼; 卢胤龙 期刊:《热能动力工程》 2019年第10期
针对常规CCHP系统应用过程中所面临的供需两侧热电平衡问题,通过引入ORC系统形成CCHP-ORC联合循环。同时,通过对系统选型配置与热力学参数的耦合分析,构建"以热定电"、"以电定热"两种模式下的系统运行仿真模型并针对酒店、办公楼和住宅三类典型用户进行定量分析。结果表明:ORC系统的耦合应用有效提升了常规CCHP系统性能;相较于"以热定电"模式,"以电定热"模式下ORC系统的引入对CCHP系统性能提升更显著;而且在热电比较小、电负荷较高...
作者:邱观福; 罗向龙; 陈健勇; 杨智; 陈颖 期刊:《广东工业大学学报》 2019年第06期
有机朗肯循环是最具潜力的低品位热-功转换技术之一,设计工况的选择和考虑变工况的系统设计和运行方法对降低系统全年发电成本或提高系统年均发电效率有重要意义.本文建立了余热驱动有机朗肯循环系统设备结构参数和系统运行参数同步优化模型并提出了求解策略;考虑到环境温度随季节变化的特性,选取4个环境温度作为设计工况,分别得到了4个设计工况下最优设计方案,基于4个设计结构优化全年运行方案,并比较不同系统配置下全年变工况的...
作者:杨文涛; 文福拴; 张显; 陈浩; 高博; 李雪松 期刊:《电力建设》 2019年第12期
分布式可再生能源发电的发展可使传统电力用户也可以成为电力提供方,即所谓的电力产消者(Prosumer)。电力产消者可通过电力交易获利。除电力外,天然气和热能也是需求侧广泛采用的能源形式。随着能源转换技术的快速发展和商业化,如有机朗肯循环(organic Rankine cycle,ORC)、电转气技术以及多种能源形式间的转换和分布式交易成为提高终端用能效率和社会效益的可行途径。在此背景下,文章研究产消者通过ORC系统进行分布式多能源交易的...
作者:彭烁; 周贤; 钟迪; 王保民 期刊:《电力科学与工程》 2019年第10期
采用Aspen Plus软件建立了羊八井双螺杆膨胀机组热力系统模型,根据机组实际运行情况进行了模拟计算,对羊八井双螺杆膨胀机组进行了?损失分析。羊八井双螺杆机组?损失比较大的部件包括管网、扩容器、膨胀机、膨胀机排汽和尾水排放,全厂?效率为9. 22%,热效率为2. 06%。针对井口汽源进行减温减压,地热水巨大的做功潜力被极大浪费的问题,提出了深层井地热驱动ORC系统流程,建立了羊八井深层井地热驱动ORC系统模拟程序,并进行了模拟计算,...
作者:刘庆庆; 陶乐仁; 黄理浩 期刊:《制冷学报》 2019年第06期
本文以R11、R123、R245fa、R600及R600a作为有机朗肯循环工质,在低温余热热源温度一定时,分别在蒸发温度为85~145℃,冷凝温度为25~45℃工况下对系统进行热力性能研究,对比的性能参数包括:循环比功、比净功、系统热效率及系统?损失。结合有机工质的环保性、热物性及系统热经济性对工质进行综合评价,发现R600的?效率最高,不可逆损失最少,故选取R600作为工质最佳;蒸发温度为110~140℃,冷凝温度为25℃时,系统性能达到最优。
作者:韩中合; 梅中恺; 李鹏 期刊:《太阳能学报》 2019年第10期
为提高有机朗肯循环整体性能,从热力性、经济性和环境性3个方面出发,以系统总投资成本、环境、系统净输出功率、烟气进出口降、系统总不可逆损失构建多目标优化模型。针对523.15 K烟气余热热源,选取戊烷、庚烷、辛烷、葵烷、环己烷、苯、甲苯7种工质为待选工质,利用非支配解排序遗传算法(NSGA2),对亚临界有机朗肯循环(ORC)的蒸发温度和冷凝温度进行优化,采用理想点辅助法从帕累托解集中选出各工质的最优解,得出各工质最优蒸发温度...
作者:王英洁; 赵宗昌; 张晓冬 期刊:《化学工程》 2019年第12期
建立低温余热驱动的有机朗肯循环耦合蒸汽压缩制冷循环系统(ORC-VCR)模型,为获取最高总系统制冷系数,在固定冷凝器露点温度及发生器和蒸发器泡点温度的条件下,对6种纯工质(R245fa,R227ea,R600,R600a,R1234yf,R134a)及2种非共沸混合工质(R227ea/R600a,R245fa/R600)的热力循环特性进行分析;同时分析了发生温度、冷凝温度及蒸发温度对子系统工质质量流量比及总系统制冷系数的影响。结果表明:在相同操作条件下,非共沸混合工质的总系统...
作者:陶加银; 刘乐; 巫志华 期刊:《动力工程学报》 2019年第10期
针对350 kW有机朗肯循环机组在满负载试验下发生叶片断裂故障的现象,在不改变蜗壳的前提下,对该向心透平的喷嘴和叶轮进行优化,包括优化喷嘴叶片的数量、型线和优化叶轮流道等。针对优化前后的向心透平进行非定常流场计算,并在额定工况下对新叶轮进行瞬态动力学分析。结果表明:新叶轮受到的气流激振力急剧降低;新叶轮平均应力很小,动应力非常小;新叶轮具有足够的静态和动态安全性。
作者:李帅; 张燕 期刊:《石油石化绿色低碳》 2016年第02期
对炼油厂凝结水低品位余热的利用方式进行比较,并以R245fa为循环工质,利用有机朗肯循环发电技术,将凝结水余热转化成高品位电能。结果表明,在凝结水量为330 t/h、温度140℃、蒸发温度95℃、工质冷凝温度40℃条件下,凝结水净发电功率1516 kW,年发电量12 734 MW·h,节省循环水1510 t/h,每年节约标煤约1565 t。
作者:王永红; 陶乐仁; 黄理浩; 申玲 期刊:《有色金属材料与工程》 2017年第05期
目前,我国的工业余热资源丰富,余热资源的合理利用必将对我国能源结构的改革起到很好的促进作用.有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)是提高能源利用效率的有效途径之一.其具有结构简单、适用热源温度范围广、余热回收效率高等优点,ORC发电技术已成为余热回收领域的热点课题之一.针对低温余热ORC发电技术进行了理论分析和工质研究,完成了发电目标为20kW、以向心透平为膨胀机的低温余热ORC发电系统试验平台的设计,并完成了数...
作者:刘纪云; 卢苇; 陈汉; 王颖; 徐昆; 许浩 期刊:《石油化工》 2015年第12期
为回收利用丙烯腈生产投料段液态原料的冷能及吸收塔尾气焚烧炉排放的低温烟气余热,设计了一种喷射式制冷循环与低温有机朗肯循环复合的低品位能量回收系统。结合某年产200kt丙烯腈项目,利用Matlab建模对所设计的系统进行仿真。试验结果表明,在满足工艺冷量需求的前提下,喷射式制冷机组较原工艺中的螺杆制冷机组可节电110.65kW;由于利用了液态原料蒸发过程的冷能,该系统中有机朗肯循环在较低的冷凝温度下运行,较常规有机朗...
作者:吴玉庭; 张红光; 陈夏; 张业强; 杨凯 期刊:《科技创新导报》 2016年第04期
该报告对蒸发器和冷凝器内部能量传递机理进行研究,探索了蓄热过程传热传质的强化机理与方法,建立内燃机废热有机朗肯循环单螺杆膨胀机实验台。在前几年工作的基础上,2013年度该研究的主要进展如下:(1)研究组建立了烟气-有机工质蒸发器和空冷冷凝器传热的数学模型,编制了蒸发器和冷凝器的设计分析程序,进行了247 k W柴油机废气余热有机朗肯循环烟气蒸发器和空冷冷凝器的设计计算,计算获得了管翅式蒸发器总换热量、各区换热量及...
低温余热发电技术在提高能源再利用的有效方法之一,有机朗肯循环(ORC)技术是是低温余热发电技术之一,本文主要介绍了ORC循环的系统的结构和工质的选择方法,为ORC技术研究提供参考.
作者:韦伟; 严瑞东; 刘杰; 陈江平 期刊:《流体机械》 2012年第11期
通过搭建采用涡旋式膨胀机的小型有机朗肯循环(ORC)系统,并使用R134a、R245fa、R22和R32 4种不同循环工质,测试了ORC系统的整体性能以及涡旋式膨胀机特性。试验采用的热源温度为70~110℃,冷源温度为28.5±1℃。试验结果中,系统最高运行效率为6.75%,涡旋式膨胀机进出口的压差相对稳定,为261.2~608.8 kPa,绝热效率为79.30%~99.19%,而工质实际流量仅为理论流量的23.5%~50.6%。
作者:吴腾马; 柳建华; 徐小进; 刘旗 期刊:《流体机械》 2018年第02期
针对有机朗肯循环中工质泵耗功对系统效率影响较大的问题,本文以R245fa为工质的发电系统为例,对在不同的工质泵效率下,是否考虑泵耗功时,系统性能随工况的变化进行分析计算。结果表明,是否考虑泵耗功对系统的第一定律效率有较大的影响,并且这一影响会随着膨胀机效率和工质泵效率的降低而更加明显;蒸发温度的升高同样会增大工质泵对第一定律效率的影响,而冷凝温度的变化则几乎不会引起工质泵对第一定律效率的影响。在蒸发温...
作者:刘季华; 朱彤; 谢飞博; 王海鹰; 穆迪 期刊:《流体机械》 2015年第04期
通过 ORC 试验台开展热态试验,获取系统稳定运行时,膨胀机旁通阀和开启阀切换后蒸发器出口压力及温度的变化以及系统其他部件性能参数变化规律。试验结果表明:膨胀机旁通阀和开启阀切换时,系统总的阻力特性会发生变化,继而隔膜泵的出口压力随系统阻力特性发生变化,从而导致 ORC 各部件都出现对应的性能参数变化。通过阻力变化特性和设备响应规律的研究,为膨胀机和减压阀匹配设计以及膨胀机故障诊断提供了相关的指导。
作者:金丽辉; 谷志攀; 王晓云; 刘静; 杨雷; 曹鼎; 冯尧; 张海宁 期刊:《山东化工》 2018年第11期
有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle)发电技术是一项将低品位热能有效转换为电能的热回收技术,本文以热力学第一定律为基础,研究蒸发温度对有机朗肯循环系统循环热效率、热回收效率等热力性能的影响。研究发现:系统热效率和热回收效率随蒸发温度的提高而增加,且增加速率越来越小;在考虑有机朗肯循环系统热效率及热回收效率的前提下,提高蒸发温度对有助于提高系统热效率,最佳蒸发温度确定还需要考虑热源温度、工质的临界温度、...