小型低温余热发电系统膨胀机输出特性试验研究

依据有机朗肯循环原理,采用R123作为循环工质、涡旋膨胀机作为能量回收机械,建立了小型低温余热发电试验系统,分析了相同热源入口温度和流量、不同工质流量的两种工况下膨胀机转速对系统性能的影响.结果表明:涡旋膨胀机的吸气压力和吸气温度随转速的增加而降低,排气压力和排气温度随转速的增加而增加;系统发电功率和系统热电效率随着转速的增加而降低;涡旋膨胀机的容积效率随着转速的增加而增加.两种工况下系统最大发电功率分别为0.66 kW和0.62kW,最大系统热电效率均为2.1%,容积效率变化范围分别为38.5%～56.5%和39.7%～60.0%.     

低温烟气余热发电实验系统设计及性能

采用R123为工质,以热风炉产生的烟气模拟工业炉排放的烟气作为实验热源,通过设计和搭建基于有机朗肯循环的余热发电系统实验台,研究膨胀机输出功率、系统热效率以及效率随系统状态参数的变化规律。实验结果表明:膨胀机输出功率随蒸发压力和热源温度的升高而增大,实验条件下的最大输出功率为645 W。系统热效率随工质蒸发压力的升高而增大,最大热效率为8.5%。系统效率随蒸发压力和热源温度的升高而增大,实验条件下的最大效率为3.5%。工质过热度的提高不利于提升系统的综合性能。     

几种低沸点工质余热发电系统的热力性能比较

基于低品位余热的有机朗肯循环(ORC)发电系统,以某工业装置排出的流量为3×105 m3/h、温度为120 ℃的低温烟气为研究对象,针对几种高温有机工质,分析工质流量以及汽轮机膨胀比对系统性能的影响.研究结果表明:当工质流量小于15 kg/s时,汽轮机及循环热效率随着工质流量增大而迅速提高;但当工质流量超过15 kg/s时,汽轮机效率及热效率变化不大;工质的沸点越大,汽轮机内效率越高;随着汽轮机膨胀比的增加,系统所需的质量流量减小,而系统的热效率及效率提高;当工质流量或吸热量相同时,几种工质中R123的循环热效率最高,输出功率最大,是系统工质的较好选择.     

工质类型对回收中低温余热有机朗肯循环性能的影响

将临界温度相近的干流体和湿流体应用于有机朗肯循环以回收中低温余热,采用基于热源流体进口温度和质量流量的蒸发器换热模型,在变蒸发温度和变热源流体进口温度时,对有机朗肯循环性能进行分析与对比.研究结果表明:在相同工况下,与采用湿流体的有机朗肯循环的相比,采用干流体的有机朗肯循环的蒸发压力、冷凝压力、热源流体出口温度、循环热效率和第二定律效率较小,而其净功率、循环总不可逆损失和总热量回收效率则较大;工质的临界温度对有机朗肯循环性能参数的变化趋势无显著影响.     

低温废热发电技术

低温废热的有效利用在我国节能工作中占有重要地位。本文就利用低温废热的两种发电方式进行介绍,并对其优缺点及研究热点进行了论述。     

低温余热发电系统特点研究

本文结合余热发电系统的影响因素,对不同余热发电系统特点进行比较,指出低温余热发电系统存在的主要问题和发展方向,为低温余热发电技术的发展提供参考。     

一种低温太阳能热发电循环系统的理论分析

提出一种可以有效利用太阳能来生产电力同时也提供一定热能或热水的动力系统。该系统基于有机朗肯循环,采用低沸点工质作为循环工质。选用R245fa(五氟丙烷)为工质,针对该系统在理想循环与实际循环下的性能进行对比分析,分析膨胀机进口压力、膨胀机进口温度和过热度等对系统性能产生影响的一些关键因素,并对循环系统中是否带回热器对性能的影响进行对比分析。对设定输出功率为2 kW的系统进行分析。研究结果表明:膨胀机进口温度(压力)越高,系统的循环效率越高,而过热度需要综合考虑设置在合理范围内。     

SAGD稠油开采余热发电技术研究

辽河油田曙一区杜84块采用SAGD技术进行稠油开采,地面井口采出液温度高达170-180℃,从而获得较大的剩余热能.为了有效利用这部分余热,根据动力循环原理以及氟里昂循环发电系统的特点,设计研究了小型低温余热发电系统,并对系统中的主要换热元件(蒸发器、冷凝器)和汽轮机参数进行了热力计算,确定了蒸发器、冷凝器的结构参数及其电功率.研究结果对于基于朗肯循环的低温余热发电系统的工程设计具有一定的参考价值.     

有机朗肯循环发电系统试验平台设计

目前,我国的工业余热资源丰富,余热资源的合理利用必将对我国能源结构的改革起到很好的促进作用.有机朗肯循环（Organic Rankine Cycle,ORC）是提高能源利用效率的有效途径之一.其具有结构简单、适用热源温度范围广、余热回收效率高等优点,ORC发电技术已成为余热回收领域的热点课题之一.针对低温余热ORC发电技术进行了理论分析和工质研究,完成了发电目标为20 kW、以向心透平为膨胀机的低温余热ORC发电系统试验平台的设计,并完成了数据采集及控制系统的设计.20 kW （小功率）向心透平的设计,扩大了低温余热ORC发电系统的应用范围,促进了余热资源产业的发展.     

闪蒸技术纯低温余热发电的应用

介绍了江西瑞金万年青水泥有限责任公司"18 MW(2×9 MW)纯低温余热发电项目",阐述了技术方案、主机设备及参数、节能分析,探讨了项目的节能和环境保护意义。     

水泥窑纯低温余热发电关键安装技术

目前,国内水泥窑纯低温余热发电建设项目每年都在增加,与国外相比,余热发电安装技术还存在很大差距。结合山东水泥集团淄博余热发电项目和平阴余热发电项目的实际工作经验和相关文献报道,就余热发电关键安装技术加以介绍。     

低温热能有机物朗肯循环发电系统的最佳负载特性实验研究

针对低温热能的回收利用,搭建了采用涡旋膨胀机的有机物朗肯循环发电实验系统,以异丁烷为工质,研究了热源温度和负载对小型有机物朗肯循环发电系统性能的影响.结果表明:在不同的热源温度和工质流量条件下,都存在一个最佳负载电阻,使得系统具有最大的发电功率、比发电功率和发电效率;在设计发电系统时,应为涡旋膨胀机匹配合适的永磁发电机和负载电阻,以使系统发挥最优性能;当热源温度不超过120℃时,系统的最大发电功率为1.05kW,最高发电效率为4.51%,膨胀机的最大转速和膨胀比分别可达2 922r/min和3.03.     

供热、发电汽轮机组的选择

文章阐述了汽轮机的工作特点 ,提出了利用炼焦尾部高温烟气的余热 ,选择恰当的汽轮机进行发电 ,达到节约燃料 ,能源综合利用的目的     

吹风气回收余热锅炉蒸汽温度控制

在介绍吹风气余热回收工艺流程的基础上,详细阐述了回收余热锅炉蒸汽温度的控制方案及控制过程,对其所产生的经济效益进行了分析。     

蒸汽-兰炭传热及余热回收特性

为了提高兰炭余热回收效率,建立了蒸汽-兰炭三维非稳态传热模型,对单颗粒传热机理进行了分析,并研究了兰炭粒径、料层厚度和蒸汽流量对蒸汽-兰炭传热及余热回收特性的影响。通过搭建蒸汽-兰炭换热实验台对所建传热模型进行验证,计算结果与实验结果具有良好的一致性。结果表明:对于单颗粒传热,中层颗粒和顶层颗粒热流量均是随着换热时间先增加后减小,具有相似的变化规律,而底层颗粒热流量的变化规律不同于中层颗粒和顶层颗粒热流量的变化规律,底层颗粒热流量是随着换热时间逐渐减小最后趋于0。蒸汽-兰炭换热初期热交换剧烈,料床整体平均温度下降较快,热回收量显著增加。热回收量随着兰炭粒径的增大逐渐减小,随着料层厚度的增加几乎呈线性增加,随着蒸汽流量的增大先逐渐增大后趋于稳定,在保证余热回收量最大的情况下蒸汽的最佳流量为9.0 kg/h。     

热力压缩海水淡化系统中低温蒸汽喷射器的实验研究

海水淡化过程需要消耗大量的能源。采用较低热源温度驱动的海水淡化技术将是未来的发展方向。针对热力压缩海水淡化系统,设计了可在低温热源驱动下工作的蒸汽喷射器。通过实验分别研究了蒸汽喷射器的工况参数、横截面的面积比和喷嘴类型等对蒸汽喷射器性能的影响。结果表明:当发生温度为40℃、蒸发温度为25℃时,蒸汽喷射器的性能系数(cofficient of performance,COP)可达到3.06;面积比对蒸汽喷射器的COP有较大的影响,而对临界冷凝温度的影响不大;渐缩型喷嘴的性能略优于渐缩渐扩型喷嘴的性能。研究为今后进一步开展低温热源驱动海水淡化技术奠定了基础。     

高温气冷堆超临界蒸汽动力循环电站研究

模块化高温气冷核反应堆是一种安全性好、可用于高效发电和提供高温工艺用热的先进核反应堆,是国际核能领域第4代核能系统中6种备选堆型之一。将模块化高温气冷堆技术与目前已经成熟的超临界蒸汽动力循环技术耦合,发电效率将达到45%以上,比目前在役的压水堆核电站效率(33%左右)高出30%以上。我国已经掌握了模块化高温气冷堆技术;通过引进、消化、吸收,也已经掌握了超临界蒸汽动力循环技术;具备条件研究建造高温气冷堆超临界蒸汽动力循环电站,使其成为世界上最早实现的超临界核电站。     

局部低温热处理消除焊接残余应力方法研究

用局部低温等温差方法对焊缝近区进行热处理,使焊缝近区的拉伸残余应力峰值下降约45%.实验结果表明方法是可行的.对加热区的最高温度,温差范围以及冷却宽度和加热宽度等工艺参数进行了必要的讨论.