微型燃气轮机—有机朗肯循环系统的热经济学分析

《微型燃气轮机—有机朗肯循环系统的热经济学分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号学号M201271075学校代码10487密级硕士学位论文微型燃气轮机—有机朗肯循环系统的热经济学分析学位申请人：李坤学科专业：新能源科学与工程指导教师：黄晓明副教授答辩日期：2015年5月22日AThesisSubmittedinPartialofFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringThermoeconomicAnalysisontheSystemofMicroGasTurbineIntegratedwithOrganicRankineCycl

2、eCandidate:LIKunMajor:NewEnergyScienceandTechnologySupervisor:Assoc.Prof.HuangXiaomingHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan,430074,P.R.China独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全

3、意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在____________年解密后适用本授权书。本论文不保密□。属于（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文

4、摘要当前，我国面临着严峻的资源与环境问题，提高能源利用率，节约能源成为全社会面临的共同挑战。由微型燃气轮机（MicroGasTurbine，MGT）组成的热电联产系统因具有效率高、污染少，特别适合于微型分布式能源系统等优点而日益受到重视。但是，微型燃气轮机的排烟余热通常属于中低温余热，如何合理利用这部分能量成为人们关注的焦点，而有机朗肯循环（OrganicRankineCycle，ORC）回收中低温余热可行性高、前景广阔，对提高能源利用率和改善生态环境有重要意义。鉴于此，本文提出了微型燃气轮机耦合有机朗肯循环的热电联产系统，运用Engi

5、neeringEquationSolver（EES）编程，分别从热力学和热经济学的角度对该系统进行了分析，考察并比较了有关运行参数对其性能的影响。本文的主要内容有：首先，介绍了ORC系统的工作原理及工质选择的原则，考察了热源进出口温度、蒸发温度和夹点温差对使用四种不同工质的ORC系统性能的影响，经过比较选取Toluene作为该热电联产底循环ORC系统中的工质。其次，构建了MGT-ORC热电联产系统，建立了数学模型，在设计工况下，该系统能量利用率和76.79%、36.09%。同时，从热力学角度分析了压比、燃气轮机进口温度及蒸发温度三个参数

6、对系统能量利用率、的影响。最后，介绍了热经济学的基本理论，对所提出的MGT-ORC热电联产系统模型建立了以“热经济学模型。结果表明系统输出热能的热经济学成本大于输出电能的成本。同时，从热经济学的角度分析了前述三个参数对系统热经济学指标的影响及其变化的原因，并提出了改进系统热经济学性能的措施。本文的结果对MGT-ORC系统的优化设计有一定的指导意义，有利于推广上述热电联产系统和热经济学分析法在实际工程中的应用。关键词：微型燃气轮机；有机朗肯循环；热电联产；热经济学I华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTNow,Chinafacesthe

7、seriousproblemoftheresourcesandtheenvironmentpollution,improvingtheenergyefficiencyandenergysavinghavebecomethesharedchallengetoallofus.TheCombinedHeatingandPower(CHP)systemcomposedbytheMicroGasTurbine(MGT)hasattractedmuchmoreattentionsinceithastheadvantagesofhighefficie

8、ncy,lesspollutionandespeciallyitissuitforthemicrodistributedenergysystem.However,thetemperatureoftheexh