有機朗肯循環(huán)（ORC,Organic Rankine Cycle）系統(tǒng)是基于傳統(tǒng)的朗肯循環(huán),通過沸點更低的有機介質替代水蒸氣來作為動力源,帶動機器做功,實現(xiàn)能量的轉變,在對工業(yè)中產(chǎn)生的余熱、太陽能、地熱能、生物質能進行回收等很多的領域有很好的發(fā)展前景。有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)具有結構簡單、不使用燃料、不會有溫室氣體產(chǎn)生放、具有適宜的工作壓力等許多的優(yōu)點,很多的研究人員把它稱作是對于低溫余熱進行回收的最理想的方法之一。本研究以低溫（100℃²00℃）工業(yè)余熱進行回收為背景,通過模擬及實驗的方法研究ORC熱力學過程及性能,對ORC系統(tǒng)的性能進行優(yōu)化,得到如下主要研究成果:（1）通過對ORC系統(tǒng)熱力學過程的分析,提出了一種計算更加簡便的熱力學模型,并驗證了其準確性。并且通過簡化模型,分別推導出了最大凈輸出功及最大熱效率所對應的最優(yōu)蒸發(fā)溫度計算公式,并與理論解進行了對比,誤差均在可接受范圍。計算表明:各工質最大凈輸出功所對應的最優(yōu)蒸發(fā)溫度與熱源溫度息息相關,約為熱源溫度的65%;各工質最大熱效率所對應的最優(yōu)蒸發(fā)溫度與工質本身物性有關,約為工質臨界溫度的95%。（2）對蟻群算法進行... 

【文章來源】：鄭州大學河南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：123 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

不同溫度的工業(yè)余熱占比[1]

收率以及循環(huán)效率高。由于在該系統(tǒng)中采用的是沸可以實現(xiàn)在較低溫度下的蒸發(fā)過程，從而保證了在現(xiàn)更高的熱效率。該系統(tǒng)中采用的是沸點更低的有機介質，相比與傳品質熱能的吸收，從而完全轉化為電能。益。用于回收和利用這些低品位的熱源，性質如同燃油燃氣、以及燃煤的成本支出通，它不需要后期受益項目。備相對簡單、使用強度的要求不高。因為在冷凝器于或等于大氣壓力的，因此通常不會出現(xiàn)泄漏，在條件，從而在很大程度上簡化了冷凝器的設計制造機工質的特性，兩種甚至更多種工質可以混合應用效果。這是水介質無法實現(xiàn)的。通過溫度的滑移特差，從而降低了過程中的能量損失。

圖 1.3 有機朗肯循環(huán)設備主要生產(chǎn)廠商早在 1970 年我國開始研究 ORC 技術，從國外引進先進的 ORC 技術，并將其用于第一批地熱電站的建設[63]。其中，在西藏羊八井地熱電站的運行過程中選用了雙工質循環(huán)以及擴容（閃蒸）的雙熱力循環(huán)。在 1993 年建設成立的那曲地熱電站，達到了 1MW 的裝機容量，在該系統(tǒng)中引用了雙工質循環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)是由以色列 ORMAT 公司所設計，適用的熱源溫度達到 110℃[64]。另外，國內(nèi)

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于蟻群算法的物流配送最優(yōu)路徑研究[J]. 聶晶晶.  自動化與儀器儀表. 2016(05)
[2]智能交通系統(tǒng)中車輛調(diào)度問題的自適應蟻群算法[J]. 馬駿,蔡延光,湯雅連,梁秉毅.  北京聯(lián)合大學學報(自然科學版). 2015(01)
[3]太陽能有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)的實驗特性[J]. 宋建忠,張小松,李舒宏,姚啟礦,顧維維.  化工學報. 2014(12)
[4]地熱源非共沸工質有機朗肯循環(huán)發(fā)電性能分析[J]. 郭叢,杜小澤,楊立軍,楊勇平.  中國電機工程學報. 2014(32)
[5]低溫地熱有機朗肯循環(huán)混合工質設計初探[J]. 翟慧星,安青松,史琳.  工程熱物理學報. 2014(08)
[6]太陽能中低溫有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)的設計與分析[J]. 宋健,徐俊杰,李艷,顧春偉.  工程熱物理學報. 2014(07)
[7]有機朗肯循環(huán)的研究進展[J]. 鄧立生,黃宏宇,何兆紅,窪田光宏,袁浩然,呼和濤力,小林敬幸.  新能源進展. 2014(03)
[8]有機朗肯循環(huán)低品位熱能發(fā)電系統(tǒng)向心透平的設計與性能研究[J]. 馬新靈,孟祥睿,魏新利,王慧,楊凱旋.  中國電機工程學報. 2014(14)
[9]空冷機組空氣-煙氣余熱利用綜合分析[J]. 楊勇平,許誠,徐鋼,方亞雄,吳影.  動力工程學報. 2013(11)
[10]基于熱力學第二定律的余熱資源定量分析方法[J]. 周少祥,鄒文波,胡三高,梁雙印.  動力工程學報. 2013(10)

博士論文
[1]低品位熱能有機物朗肯動力循環(huán)機理研究和實驗驗證[D]. 顧偉.上海交通大學 2010

碩士論文
[1]基于有機朗肯循環(huán)的柴油機廢氣余熱發(fā)電系統(tǒng)研究[D]. 楊智博.哈爾濱理工大學 2006
[2]渦旋式膨脹機的熱力特性研究[D]. 陳波.浙江大學 2004
[3]低溫余熱發(fā)電模型的研究[D]. 王建財.哈爾濱理工大學 2003



本文編號：3233591