低温有机朗肯循环实验研究及系统优化

摘要

本文从有机工质选择、低温余热利用有机朗肯循环发电系统实验研究和系统优化方面热力学可用势研究三个方面展开。
　　对新型工质R1233zd-E、SES36与传统工质R245fa、R123在热效率、净功量、循环不可逆损失、可用势四个方面进行了对比分析，在各自的临界温度以下，R123为最优工质，选用其他工质的顺序为R1233zd-E>R245fa>ses36。考虑到安全性方面和环境保护方面R1233zd-E的性能最优，设备造价方面SES36最优。综合考虑，R1233zd-E是取代R245fa和R123的首选，SES36次之。
　　对低温余热有机朗肯循环系统的实验研究作出了详细阐述，对实验原理、实验目的、实验方案和实验系统进行了介绍，得到系统在冬季时达到最高发电量为1400W。并从五个方面：工质泵频率、热源温度与环境温度、过热度、系统(火用)分析和系统(火积)分析对实验结果展开分析发现系统的输出性能随着工质泵频率的增加而变优；热源温度越高，系统的输出功率和热效率都会越高，而(火用)损却会增大；环境温度越低，系统的输出性能越好；过热度越大，系统输出功率和热效率越小；(火积)耗散与(火用)损失是一致的，温度越低，系统的(火积)耗散和(火用)损失越大，蒸发器的(火积)耗散主要在预热段，冷凝器的(火积)耗散主要在冷凝段。
　　对可用势的概念进行了介绍，然后将可用势用于具体的实例中进行分析，对工质和载热流体水进行了可用势图表的分析，并给出基准点，求出相应的相对可用势。最后结合有机朗肯循环实验对水和工质的可用势进行了分析，对冷凝器，蒸发器，和膨胀机一一分析，得出了冷凝器中冷凝段，蒸发器中预热段可用势损失最大，膨胀机在整个系统中可用势损失最大的结论。

目录

声明

1绪论

1.1研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 本文研究内容

2新型工质与传统工质在ORC系统中的对比分析

2.1有机朗肯循环发电系统

2.2有机工质的选择

2.3本章小结

3低温余热利用ORC系统实验研究

3.1 有机朗肯循环原理简介

3.2实验目的及实验方案

3.3实验系统介绍

3.4 实验结果分析

3.5 本章小结

4 有机朗肯循环系统的可用势分析

4.1热力学可用势概念介绍

4.2水和工质的可用势图表分析

4.3有机朗肯循环中可用势实例分析

4.4 本章小结

5结论与展望

5.1 本文主要结论

5.2 今后工作展望

致谢

参考文献

附录