有机朗肯循环发电技术在汽提工艺中的开发应用

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1、专业学位硕士学位论文有机朗肯循环发电技术在汽提工艺中的开发应用DevelopmentandApplicationofOrganicRankineCyclePowerGenerationTechnologyinStrippingProcesses作者姓名：刘海洋工程领域：化学工程学号：41407024指导教师：赵宗昌教授潘延辉高工完成日期：2017年10月30日大连理工大学DalianUniversityofTechnology摘要能源是社会发展的动力和保证。由于社会快速发展带来的能源问题也受到各国政府和有关人员的重视。我国作为一个发展中国家，粗放型发展及能源利用效率低等带来的一系列

2、能源问题也尤为突出。尤其是低温热资源，造成了极大的浪费现象，其中包括工业余热和可再生能源。伴随高科技的迅速发展，目前，已有诸多可利用此类低温热源的方法和技术。有机工质朗肯循环发电技术以热回收效率高、系统投资成本低、工作压力适中且对环境无较大负影响等优势，逐渐受到人们的广泛关注。本研究着眼于大规模化工、石化等领域生产过程中排放的低温热源，开展了有机朗肯循环低温发电机组的开发与应用研究，主要针对85-120℃温度范围内的污水汽提净化水热源进行理论分析与项目研究。在本项目的实施过程中，首先根据有机朗肯循环发电理论进行了分析，结合本项目现场提供的运行数据，建立了理论数学模型，并进行了设备设

3、计计算与选型。机组安装就位、调试完成后能够正常平稳运行。同时对采集的各参数数据进行对比分析，并校核了蒸发器、预热器和冷凝器的选型计算，验证了整个项目实施的可行性。本项目有机朗肯循环发电机组选用螺杆膨胀动力机作为驱动设备，带动发电机发电。螺杆膨胀动力机区别于传统的汽轮机，传统的汽轮机只能用于过热水蒸气、不适用于饱和或者湿蒸汽，而螺杆膨胀动力机可适用于过热、饱和或湿蒸汽。在低温热源的驱动下，更适合低温余热的回收和动力转换。也就是说相对于低温热源而言，饱和气体或湿蒸汽更适合螺杆膨胀动力机的应用，有效的使得系统的发电效率和发电量最大化。经过对山东某石化企业污水汽提工艺净化水现场调研，在理论

4、计算基础上，针对石化污水汽提净化水工艺余热回收项目建立了350kW低温发电机组示范工程。本项目机组调试完成后，基本能够达到稳定高效运行。针对本项目运行数据，进行了理论分析，证实了项目所建立的数学模型的可靠性和准确定，同时，项目的稳定运行为后续有机朗肯循环发电机组的实施提供了实践经验与理论基础。关键词：低温发电机组；螺杆膨胀机；污水汽提-I-DevelopmentandApplicationofOrganicRankineCyclePowerGenerationTechnologyinStrippingProcessesAbstractEnergyisthedrivingforcea

5、ndguaranteeofsocialdevelopment.Governmentsaroundtheworldattachgreatimportancetoenergyissues.Asadevelopingcountryandalargecountryofenergyconsumption,China'senergyproblemismoreprominent,energysecurityhasbecomeaproblemtobesolved.Thedevelopmentofrenewablecleanenergyandenergysavingcanalleviatethesi

6、tuationofdomesticenergyshortageandimprovetheenvironment.Peoplehavealonghistoryoftheutilizationoflowtemperaturethermalenergysuchassolarenergy,geothermalenergy,biomassenergyandindustrialwasteheat,andtheearlyutilizationismainlydirectheating.Withtherapiddevelopmentofscienceandtechnology,therearema

7、nymethodsandtechnologiestousesuchlowtemperatureheatsources.TheorganicRankinecyclepowergenerationtechnologyhasattractedmoreandmoreattentionbecauseofitsadvantagessuchashighefficiencyofheatrecovery,lowcostofsysteminvestment,moderateworking