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《有機(jī)朗肯循環(huán)冷凝系統(tǒng)的改進(jìn)性研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、天津大學(xué)碩士學(xué)位論文有機(jī)朗肯循環(huán)冷凝系統(tǒng)的改進(jìn)性研究ImprovementResearchofCondensingSysteminOrganicRankineCycle學(xué)科專業(yè)：動(dòng)力工程研究生：張家琪指導(dǎo)教師：張偉副教授企業(yè)導(dǎo)師：田軍高級(jí)工程師天津大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院二零一七年十二月摘要目前，節(jié)能減排成為了國家扶持發(fā)展的重點(diǎn)對(duì)象，而有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)便是其中的熱點(diǎn)之一。冷凝設(shè)備為中低溫ORC發(fā)電系統(tǒng)中重要的一部分，可為ORC系統(tǒng)的汽輪機(jī)提供較低的出口壓力，從而提高系統(tǒng)的發(fā)電量。本文利用EngineeringEquationSolver(EES)建立了采用不同冷卻塔的ORC
2、發(fā)電系統(tǒng)模型：1、建立采用開式冷卻塔的ORC發(fā)電系統(tǒng)(OCT-ORC)模型并通過500kW示范工程進(jìn)行驗(yàn)證；2、由于在開式冷卻塔中冷卻水質(zhì)量流量過大、冷卻水泵能耗過高，本文建立了采用閉合濕式冷卻塔(CWCT)代替開式冷卻塔的ORC發(fā)電系統(tǒng)(CWCT-ORC)模型。本文采用R123、R227ea、R245fa、R600和R600a五種有機(jī)工質(zhì)，利用上述模型，研究了換熱器壓降、熱源溫度以及蒸發(fā)冷凝溫度等對(duì)兩系統(tǒng)性能的影響。通過研究發(fā)現(xiàn)在兩種冷凝方式的系統(tǒng)中，采用R227ea的系統(tǒng)凈發(fā)電量和凈發(fā)電效率最高，采用R123的系統(tǒng)凈發(fā)電量和凈發(fā)電效率最低。工質(zhì)在換熱器的壓降和散熱損失
3、對(duì)系統(tǒng)性能均有影響，工質(zhì)在冷凝器的壓降對(duì)系統(tǒng)的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于工質(zhì)在蒸發(fā)器的壓降的影響。并且壓降對(duì)系統(tǒng)的影響隨著系統(tǒng)運(yùn)行工況的變化而變化。隨著熱源溫度以及蒸發(fā)溫度的升高，工質(zhì)在換熱器的壓降對(duì)系統(tǒng)性能的影響逐漸降低，但隨著冷凝溫度的升高，工質(zhì)在換熱器的壓降對(duì)系統(tǒng)性能的影響逐漸升高。在對(duì)兩系統(tǒng)的對(duì)比中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)工質(zhì)在CWCT的壓降在0.06-0.1MPa之間變化時(shí)，僅采用R227ea的CWCT-ORC系統(tǒng)在該壓降范圍內(nèi)的凈發(fā)電量和凈發(fā)電效率都高于OCT-ORC系統(tǒng)。采用其余工質(zhì)的CWCT-ORC系統(tǒng)在不同的壓降范圍內(nèi)，其凈發(fā)電量和凈發(fā)電效率才高于OCT-ORC系統(tǒng)。此外，當(dāng)工質(zhì)在C
4、WCT的壓降為0.06MPa時(shí)，隨著熱源溫度的升高，采用R123工質(zhì)的系統(tǒng)，兩系統(tǒng)凈發(fā)電量和凈發(fā)電效率之差隨著熱源溫度的升高而降低；而采用其余四種工質(zhì)的系統(tǒng)，兩系統(tǒng)凈發(fā)電量和凈發(fā)電效率之差隨著熱源溫度的升高先降低后升高。對(duì)于五種工質(zhì)來說，CWCT-ORC系統(tǒng)對(duì)冷卻水泵能耗的降低百分比均在80%左右。在CWCT-ORC系統(tǒng)中，對(duì)于不同季節(jié)的空氣參數(shù)，在冬季CWCT的冷卻效果最好，春秋季次之，夏季最差。其中，春秋季系統(tǒng)的冷卻水泵和風(fēng)機(jī)能耗比夏季的少了43.4%；冬季系統(tǒng)的冷卻水泵和風(fēng)機(jī)能耗比春秋季少了21.6%。綜上所示，采用CWCT可以有效的降低ORC發(fā)電系統(tǒng)的冷卻水泵能耗
5、，對(duì)于每一種工質(zhì)都存在一個(gè)CWCT的設(shè)計(jì)壓降使CWCT-ORC系統(tǒng)的性能優(yōu)于OCT-ORC系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：有機(jī)朗肯循環(huán)，閉合濕式冷卻塔，壓降，凈發(fā)電量，凈發(fā)電效率IABSTRACTAtpresent,energy-savingandemissionreductionhavebecomethekeytargetofnationalsupportanddevelopment,andorganicRankinecycle(ORC)isoneofthehotspots.Condensingequipmenthasbecomeanimportantpartofthelow-tempe
6、ratureORCpowergenerationsystembecauseitcanprovidealoweroutletpressureforthesteamturbineandincreasethepowergenerationofthesystem.Inthepresentstudy,twoORCmodelsofdifferentcoolingtowersareestablishedbyEngineeringEquationSolver(EES):Inthefirstmodel,thepredictedperformanceoftheopeningcoolingto
7、wer(OCT)forORCsystemsisstudiedandcomparedwiththeexperimentalmeasurementfora500kWORCsystem.Inthesecondmodel,becauseofthehighmassflowofthecoolingwaterandhighenergyconsumptionofthecoolingwaterpumpfortheOCT,thepredictedperformanceoftheclosedwetcoolingtower(CWCT)toreplac
