orc低温余热发电系统能效的分析

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1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterEnergyEfficiencyAnalysisofOrganicRankineCycleSystemforLow-temperatureWasteHeatPowerGenerationByMinghuiLiSupervisor:Prof.XinliWeiJunZhangChemicalProcessMachinerySchoolofChemicalEngineeringandEnergy

2、March,2015万方数据学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：日期：年月日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印

3、件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：日期：年月日万方数据关于同意使用本人学位论文的授权书中国科学技术信息研究所是国家科技部直属的综合性科技信息研究和服务机构，是国家法定的学位论文收藏单位，肩负着为国家技术创新体系提供文献保障的任务。从六十

4、年代开始，中国科学技术信息研究所受国家教育部、国务院学位办、国家科技部的委托，对全国博/硕士学位论文、博士后研究工作报告进行全面的收藏、加工及服务，迄今收藏的国内研究生博/硕士论文已经达到100多万册。学位论文是高等院校和科研院所科研水平的体现，是研究人员辛勤劳动成果的结晶，也是社会和人类的共同知识财富。为更好的利用这一重要的信息资源，为国家的教育和科研工作服务，在国家科技部的大力支持和越来越多的专家学者提议下，中国科学技术信息研究所和北京万方数据股份有限公司承担并开发建设了《中国学位论文全文数据库》

5、的加工和服务任务，通过对学位论文全文进行数字化加工处理，建成全国最大的学位论文全文数据库，并进行信息服务。本人完全了解《中国学位论文全文数据库》开发建设目的和使用的相关情况，本人学位论文为非保密论文，现授权中国科学技术信息研究所和北京万方数据股份有限公司将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行信息服务（包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等），同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。论文题目：ORC低温余热发电系统的能效分析毕业院校：郑州大学毕业时间：2015年6月论文类型：博士论文

6、□硕士论文■博士后研究报告□同等学力论文□授权人签字：日期：年月日万方数据摘要摘要有机朗肯循环系统采用低沸点有机工质，将低品位热能转化为高品质电能，具有结构紧凑、维护方便、负荷适应性好等优势。本课题对100~130℃的低温余热发电系统进行了能效分析和实验测试研究，并对优化方案进行了模拟分析，主要研究内容如下：（1）基于热力学第一、第二定律，采用火用平衡方法，对ORC余热发电系统及设备建立了能效分析模型，用流程模拟软件Aspen7.3模拟分析了工况参数对系统性能的影响，得出环境温度、蒸发温度、膨胀机等熵

7、效率是系统性能提高的有利因素，过冷度及冷凝温度的升高对系统性能的提高是不利因素，过热度对系统性能的影响不大。（2）设计搭建了以自主研发的向心透平为膨胀机，R123为工质，导热油为热源的ORC低温余热发电实验台。对主要设备进行实验测试和分析，结果表明：向心透平入口温度升高，其转速、输出功率、等熵效率及不可逆损失均增大；蒸发器导热油侧入口温度升高，其换热量、热效率、火用效率均增大，不可逆损失降低，蒸发压力升高，换热量增大，不可逆损失降低，热效率和火用效率增大，且蒸发器是循环系统中火用损失最大的设备；随冷凝

8、压力升高，冷凝器火用损失增大，火用效率降低，不可逆损失仅次于蒸发器；液压隔膜泵总体性能良好，无泄漏，火用损小，适合低温余热发电系统。（3）对系统实验测试研究得到：导热油入口温度升高，系统总不可逆损失降低，输出功率、热效率、火用效率均增大；蒸发压力增大，总不可逆损失降低，蒸发器、冷凝器的传热温差火用损失、向心透平泄漏损失为系统总损失主要部分。（4）在实验研究基础上提出了乏汽回热、抽气回热及再热循环三种结构优化方案，并建立了热力学分析模型，利用流程模拟软件A