吸收升溫Kalina發(fā)電循環(huán)的模擬及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、Kalina地?zé)岚l(fā)電廠的尾水排放溫度較高，針對(duì)此問(wèn)題，文中對(duì)Kalina發(fā)電循環(huán)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，結(jié)合第二類(lèi)吸收式熱泵提出了吸收升溫Kalina循環(huán)。該循環(huán)以經(jīng)過(guò)一次換熱之后溫度較高的地?zé)嵛菜鳛槲帐綗岜玫尿?qū)動(dòng)熱源，通過(guò)換熱的方式，將稀氨水溶液與氨氣在吸收器中完成吸收過(guò)程時(shí)所放出的熱量傳遞給溫度較低的氨水基本溶液，成功的提高了發(fā)生器入口工質(zhì)的溫度，進(jìn)而增加了進(jìn)入汽輪機(jī)做功的氨蒸汽的流量。文中建立了數(shù)學(xué)計(jì)算模型并采用engineering

2、equation solver（EES）工程計(jì)算軟件編寫(xiě)熱力學(xué)計(jì)算程序，分析其在理論上的可行性，并對(duì)影響循環(huán)性能的主要參數(shù)進(jìn)行了影響分析，同時(shí)采用化工流程模擬軟件ASPEN Plus建立系統(tǒng)模型加以驗(yàn)證。
　　模擬結(jié)果表明，在相同的工況條件下吸收升溫Kalina循環(huán)的凈發(fā)電量相比于Kalina循環(huán)，從2098.7 kW上升到2241.24 kW，提高6.8％左右。吸收升溫Kalina循環(huán)的凈發(fā)電量隨著熱源溫度的升高而逐漸升高，但是

3、其效率存在一個(gè)最佳值，對(duì)應(yīng)的最佳熱源溫度為110℃左右。冷源溫度與乏汽壓力以及工質(zhì)濃度存在一定關(guān)系，計(jì)算結(jié)果表明，當(dāng)工質(zhì)濃度上升，其可以匹配的冷源溫度范圍越寬廣。計(jì)算還發(fā)現(xiàn)隨著冷源溫度的升高，系統(tǒng)凈發(fā)電量會(huì)有所降低，但是隨著汽輪機(jī)入口壓力的升高，系統(tǒng)凈發(fā)電量會(huì)增加。當(dāng)汽輪機(jī)入口壓力增加到一定程度時(shí)將導(dǎo)致工質(zhì)泵耗功急劇增加，造成系統(tǒng)凈發(fā)電量的降低。此外，系統(tǒng)凈發(fā)電量隨著氨水基本溶液濃度的升高而升高，但濃度超過(guò)最佳值就會(huì)造成凈發(fā)電量的下降，

4、不同的汽輪機(jī)入口壓力對(duì)應(yīng)著不同的最佳工質(zhì)濃度。
　　為了進(jìn)一步研究該循環(huán)提高工質(zhì)溫度的效果，在理論分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件，搭建了吸收升溫子系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，對(duì)影響其升溫性能的主要因素進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，熱源溫度以及氨水基本溶液濃度的升高有助于提高實(shí)驗(yàn)臺(tái)的升溫性能，但是冷源溫度的升高則對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的升溫性能具有抑制作用。保證吸收器管內(nèi)流體處于湍流階段有助于提高實(shí)驗(yàn)臺(tái)的升溫性能，同時(shí)流量比（稀溶液泵流量與液氨泵流量的比值）的升高在