有機(jī)朗肯循環(huán)實驗發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代化工業(yè)迅速發(fā)展，能源短缺成為當(dāng)今社會面臨的核心問題。在此形式下，新能源科學(xué)應(yīng)運而生，其中對于太陽能熱發(fā)電的研究與應(yīng)用成為研究熱點之一。采用有機(jī)工質(zhì)代替水蒸氣的低品位有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)研究愈發(fā)成熟，優(yōu)勢亦愈發(fā)凸顯，因此在太陽能熱發(fā)電技術(shù)中得到了重要應(yīng)用。
　　本文首先對于有機(jī)朗肯循環(huán)的基本形式進(jìn)行熱力學(xué)分析，對于以太陽能為熱源的有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)，選擇R134a、R245fa、戊烷、MDM及甲苯五種工質(zhì)，分析了關(guān)鍵參數(shù)對于系統(tǒng)熱

2、力學(xué)性能的影響。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，提高蒸發(fā)壓力，蒸發(fā)溫度和膨脹比均可提高循環(huán)效率，而過熱度對于循環(huán)性能的影響不大。隨后在基本循環(huán)的基礎(chǔ)之上進(jìn)一步分析了回?zé)崾接袡C(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)，分析了其能提高循環(huán)效率的原因，對于其中的關(guān)鍵參數(shù)也給出了相應(yīng)的分析。
　　在整體循環(huán)分析之后，本文對于循環(huán)關(guān)鍵設(shè)備之一——冷凝器進(jìn)行傳熱過程分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化計算。將整個換熱過程分為冷卻段和冷凝段分別進(jìn)行計算和分析，特別是在冷凝過程中，為了提高計算精度，采用均分干度的方

3、法對傳熱過程進(jìn)行計算，以最小換熱面積為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。最后通過MATLAB編程計算之后發(fā)現(xiàn)，在過熱蒸汽的冷卻段換熱管管徑為0.02m、管程數(shù)為2時換熱器具有最優(yōu)結(jié)構(gòu)，而對于冷凝過程，當(dāng)換熱管管徑為0.015m，管程數(shù)為2時冷凝器結(jié)構(gòu)為最佳。
　　本文最后設(shè)計了槽式太陽能有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電實驗系統(tǒng)，將整個系統(tǒng)分為槽式太陽能集熱系統(tǒng)和有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。對于一回路的集熱系統(tǒng)，詳細(xì)介紹了槽式太陽能集熱管，并基于組態(tài)王軟件對該系統(tǒng)進(jìn)行畫