本文關鍵詞：ORC余熱利用過程過熱度控制　出處：《華北電力大學(北京)》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 有機朗肯循環(huán) 余熱利用 廣義預測控制 過熱度

【摘要】：隨著世界各國對能源與環(huán)境關注的不斷增加,節(jié)能減排已經(jīng)逐漸被各個國家的政府提上了日程。為了減少能源消耗,減少燃料廢氣的排放,凈化大氣環(huán)境,保證人類社會的可持續(xù)發(fā)展,工業(yè)余熱的回收和利用逐漸成為各個國家的研究熱門。而基于有機朗肯循環(huán)的余熱利用系統(tǒng)能夠很好的將工業(yè)余熱能源轉化為電能和其他形式的機械能。故本文以提高余熱利用系統(tǒng)熱效率為目的,開展了對ORC余熱利用系統(tǒng)的研究。本文對國內外余熱利用相關領域進行了充分的調研,立足于有機朗肯循環(huán)余熱利用系統(tǒng),結合實際的狀況,選擇了有機工質R245fa為有機朗肯循環(huán)的工質對ORC余熱利用系統(tǒng)展開研究。ORC余熱利用系統(tǒng)主要由蒸發(fā)器、工質泵、冷凝器以及膨脹機等部件組成。本文通過對有機朗肯循環(huán)中應用到的熱力學定律的研究,確定了ORC余熱利用過程過熱度的控制策略,建立了蒸發(fā)器模型以及過熱度控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)采用了串級控制,其內環(huán)為異步電機矢量控制系統(tǒng),其主要用于調節(jié)工質泵的轉速。其內環(huán)部分可以看做過熱度控制系統(tǒng)的執(zhí)行機構,過熱度控制系統(tǒng)的外環(huán)控制器為基于廣義預測控制算法設計的控制器,其預測模型通過在線辨識獲得。本文在MATLAB/Simulink軟件環(huán)境下對異步電機控制系統(tǒng)以及過熱度控制系統(tǒng)進行了仿真研究。通過仿真驗證了ORC余熱利用過程過熱度控制系統(tǒng)的可行性。
[Abstract]:With the increasing attention to energy and environment all over the world, energy saving and emission reduction has gradually been put on the agenda by the governments of various countries. In order to reduce energy consumption, reduce fuel and exhaust emissions, purify the atmospheric environment and ensure the sustainable development of human society, the recovery and utilization of industrial waste heat has gradually become a research hotspot in various countries. Based on the organic Rankine cycle waste heat utilization system can be very good to the industrial waste heat energy into electrical energy and other forms of mechanical energy. Therefore, in order to improve the thermal efficiency of the waste heat utilization system, the research on the ORC waste heat utilization system has been carried out. This paper on waste heat utilization at home and abroad related fields to carry out a full investigation, based on the organic Rankine cycle waste heat utilization system, combined with the actual situation, the choice of organic refrigerant R245fa research on ORC system of utilization of waste heat as the working fluid of the organic Rankine cycle. The ORC waste heat utilization system is mainly composed of evaporator, refrigerant pump, condenser and expander and other components. Based on the research of the laws of thermodynamics to the application of organic Rankine cycle in a certain control strategy, ORC process of waste heat utilization of superheat, established the evaporator superheat control system and model. The control system adopts cascade control, and its inner ring is asynchronous motor vector control system, which is mainly used to adjust the speed of the working pump. The inner loop can be regarded as the executing mechanism of the heat control system. The outer loop controller of the over heat control system is a controller based on generalized predictive control algorithm, and its prediction model is obtained through online identification. In this paper, the simulation of asynchronous motor control system and overheat control system is carried out in the MATLAB/Simulink software environment. The feasibility of the overheat control system for the ORC waste heat utilization process is verified by simulation.
【學位授予單位】：華北電力大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TK115

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