隨著經濟的高速發(fā)展,我國面對的能源危機和環(huán)境污染等問題日益嚴重,利用朗肯循環(huán)回收余熱能夠有效減少工業(yè)能耗和溫室氣體排放。近年來,國內外的學者正在研究利用CO2做工質,通過跨臨界循環(huán)的方式回收低溫余熱,這樣既能實現(xiàn)能源回收利用,又能做到保護環(huán)境。論文首先對CO2跨臨界循環(huán)模型進行了熱力學分析,利用Aspen HYSYS仿真軟件搭建了包括蒸發(fā)器、膨脹機、工質泵和冷凝器主要部件的CO2跨臨界循環(huán)過程模型。在某一額定工況下,研究了不同工作參數下,跨臨界循環(huán)系統(tǒng)性能的變化情況。論文基于質量守恒方程和能量守恒方程,通過合理的簡化假設,建立了CO2跨臨界循環(huán)過程中關鍵部件,蒸發(fā)器、膨脹機、工質泵和冷凝器的模型,并根據各部件之間的關系,將它們連接成面向控制的CO2跨臨界循環(huán)余熱利用系統(tǒng)的動態(tài)模型。為了充分利用低溫余熱,論文提出了兩種余熱發(fā)電系統(tǒng)的控制方案。其一,針對系統(tǒng)中多變量耦合的問題,研究了前饋解耦算法,并利用粒子群算法對解耦系統(tǒng)的PID控制器參數進行了優(yōu)化,仿真結果表明該方法有良好的設定值跟蹤和抑制擾動的能力。其二,利用線性二次型調節(jié)器與PI控制器結合,設計了基于CO2跨臨界循環(huán)余熱利用過程的多...

【文章頁數】：67 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1CO2的相圖示意圖

循環(huán)(carbondioxidetranscriticalcycle)工作過程質由水換成了CO2。CO2跨臨界循環(huán)的顯著特點處于超臨界和亞臨界兩種狀態(tài)下。超臨界狀態(tài)在很大的不同，這主要是由于在臨界區(qū)附近，C變化非常劇烈。這決定了超臨界CO2具有獨特流體的性質進行分析，有....

圖2-7CO2跨臨界熱力循環(huán)T-S示意圖

圖2-7CO2跨臨界熱力循環(huán)T-S示意圖圖2-8基本CO2跨臨界循環(huán)示意圖

圖2-8基本CO2跨臨界循環(huán)示意圖

13圖2-8基本CO2跨臨界循環(huán)示意圖脹機排氣溫度較高時，可以在循環(huán)中設置一個回熱器，利用的排氣對工質泵入口溫度較低的CO2進行加熱，提高了CO吸熱溫度，降低了CO2在冷凝器中的平均放熱溫度，減少了熱量，提高了循環(huán)的熱效率，帶回熱器的CO2跨臨界循環(huán)過程7中的狀態(tài)....

圖2-9帶回熱器的CO2跨臨界循環(huán)示意圖

在實際的跨臨界循環(huán)過程中，膨脹和壓縮都有實際的效率值。實際的跨臨界循環(huán)可以用圖中狀態(tài)點1、2、3、4和狀態(tài)點之間的連線來表示。圖2-9帶回熱器的CO2跨臨界循環(huán)示意圖對于含回熱器的CO2跨臨界循環(huán)，回熱器中處于亞臨界壓力下的線段2-2IHX將熱量傳遞給處于超臨界壓力下的線段....

本文編號：3978627