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文檔簡介
1、鋁電解是高能耗產(chǎn)業(yè),然而在現(xiàn)有的工藝技術(shù)條件下,其能源利用率不足50%,鋁電解生產(chǎn)過程中排放的大量煙氣以及鋁電解槽側(cè)壁槽殼的散熱是造成能源利用率低的主要原因。由于這部分余熱品位低,至今沒有得到有效利用。有機朗肯循環(huán)(Organic Rankine Cycle,簡稱ORC)具有蒸發(fā)壓力和冷凝壓力較低、熱效率較高等優(yōu)點,是一種有效的回收低溫余熱的技術(shù)。因此,利用ORC技術(shù)回收鋁電解槽低溫余熱對提高鋁電解行業(yè)的能源利用率具有重要的現(xiàn)實意義。<
2、br> 本文以提高鋁電解行業(yè)的能源利用率為目的,在對國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域充分調(diào)研的基礎(chǔ)上,以國內(nèi)某電解鋁廠的400 kA鋁電解槽的低溫余熱為研究對象,對有機朗肯循環(huán)發(fā)電技術(shù)進行了研究。本文主要完成的工作及相關(guān)結(jié)論如下:
1)對ORC發(fā)電系統(tǒng)性能進行了熱力分析。以R123、R141b和R245fa三種有機工質(zhì)為例,利用Matlab軟件對ORC系統(tǒng)的熱力性能進行編程計算,分析了蒸發(fā)壓力和熱源溫度對ORC發(fā)電系統(tǒng)性能的影響。結(jié)果表明
3、:以R123為循環(huán)工質(zhì)的ORC系統(tǒng)的整體性能較好。
2)搭建了小型ORC發(fā)電系統(tǒng)實驗臺,以熱風(fēng)爐產(chǎn)生的煙氣來模擬鋁電解槽產(chǎn)生的低溫?zé)煔猓瑢RC系統(tǒng)性能進行了實驗研究。結(jié)果表明:系統(tǒng)的輸出功率、(炯)效率以及熱效率隨著蒸發(fā)壓力、熱源溫度的升高而增大;而工質(zhì)過熱度對系統(tǒng)性能的影響較小。實驗得到的膨脹機的最高效率為56%,系統(tǒng)的最大輸出功率為645 W。系統(tǒng)的最大(炯)效率和熱效率分別為4.4%和8.5%。
3)設(shè)計了一
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