基于有機(jī)朗肯循環(huán)的燃煤電廠低溫余熱回收技術(shù)研究.pdf

1、我國(guó)是以煤炭作為支撐國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主要能源和重要的工業(yè)原料,在中國(guó)整個(gè)發(fā)電量中,燃煤電廠發(fā)電占據(jù)77％,因此從全廠能源綜合利用的角度入手,進(jìn)一步深挖電廠低溫余熱利用潛力,提高火電廠全廠發(fā)電凈效率對(duì)我國(guó)節(jié)能減排工作具有重要的意義。有機(jī)朗肯循環(huán)循環(huán)(OrganicRankineCycle,ORC)在回收低溫余熱方面具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、熱力學(xué)性能好、運(yùn)行簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),將在低溫余熱回收領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
　　本文針對(duì)燃煤電廠低溫?zé)煔庥酂?、濕式除渣?/p>

2、發(fā)水余熱特點(diǎn),分別建立了基于ORC系統(tǒng)的煙氣低溫余熱回收系統(tǒng)和燃煤電廠濕式除渣蒸發(fā)水余熱回收系統(tǒng),采用EngineeringEquationSolver(EES)軟件,對(duì)有機(jī)工質(zhì)熱物性進(jìn)行計(jì)算,對(duì)循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行模擬。采用直接搜索法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行熱力學(xué)計(jì)算,討論了蒸發(fā)溫度、熱源進(jìn)出口溫度、窄點(diǎn)溫度以及不同工質(zhì)對(duì)系統(tǒng)熱效率、火用效率、凈輸出功以及不可逆損失等熱力學(xué)性能的影響,獲得的結(jié)果如下:
　　首先,在熱源條件一定下,隨著蒸發(fā)溫度的增加,

3、系統(tǒng)凈輸出功先增大后減小,存在一個(gè)峰值,隨著熱源溫度的增加而增大,在回收中低溫余熱中,ORC循環(huán)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
　　其次,在回收燃煤電廠煙氣余熱循環(huán)過(guò)程中,當(dāng)窄點(diǎn)溫差一定,隨著煙氣出口溫度的降低,系統(tǒng)的凈輸出功先增大后減小,采用R245fa作為工質(zhì)性能最好。當(dāng)煙氣出口溫度一定時(shí),系統(tǒng)凈輸出功和熱效率隨著蒸發(fā)器窄點(diǎn)溫差的升高而降低。ORC系統(tǒng)將煙氣出口溫度從407.3K降低到363.15K,采用R123作為工質(zhì)性能最好,所研究的系

4、統(tǒng)凈輸出功達(dá)到16.1kW,熱效率10.86％。
　　最后,對(duì)濕式除渣水余熱回收利用系統(tǒng),系統(tǒng)熱效率和凈輸出功整體上隨著工質(zhì)潛熱值的增加而增大。采用Ethanol作為工質(zhì)時(shí),所研究的系統(tǒng)的凈輸出功和用效率最大,達(dá)到187.627kW,Ethanol最為適合作為本系統(tǒng)的工質(zhì)。在蒸發(fā)溫度固定時(shí),系統(tǒng)凈輸出功、火用效率、消耗泵功、質(zhì)量流量隨著熱源出口溫度的增加而降低,熱效率基本維持不變。在熱源出口溫度固定時(shí),系統(tǒng)凈輸出功、熱效率、火用效