低溫有機(jī)物朗肯循環(huán)實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、低溫余熱利用發(fā)電是一種將低品位熱能轉(zhuǎn)換成電能的技術(shù)，其基本原理是以有機(jī)物代替水作為朗肯循環(huán)工質(zhì)的有機(jī)朗肯循環(huán)，它不僅是轉(zhuǎn)化利用低品位余熱資源的有效手段，同時(shí)可應(yīng)用于太陽(yáng)能、地?zé)崮艿劝l(fā)電系統(tǒng)。隨著能源消耗量不斷增大，環(huán)境污染日益嚴(yán)重，關(guān)于有機(jī)朗肯循環(huán)的研究也越來(lái)越多。本文基于課題“余熱能級(jí)及梯級(jí)利用的定量化原則及其在熱力系統(tǒng)中的應(yīng)用”，在理論計(jì)算的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并搭建一套低溫余熱利用有機(jī)朗肯循環(huán)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，選擇 R245fa作為循環(huán)工質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

2、研究，成功達(dá)到膨脹機(jī)輸出功率2kW的目標(biāo)。
　　文中從余熱資源分類、有機(jī)物工質(zhì)篩選和有機(jī)朗肯循環(huán)實(shí)驗(yàn)研究及優(yōu)化三方面總結(jié)了關(guān)于有機(jī)朗肯循環(huán)的研究進(jìn)展；并詳細(xì)介紹了有機(jī)朗肯循環(huán)的基本原理，全面分析其熱力學(xué)過(guò)程和影響因素，為工質(zhì)篩選和系統(tǒng)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。
　　選擇不同有機(jī)物作為工質(zhì)時(shí)，有機(jī)朗肯循環(huán)輸出性能差異很大。本文基于熱力學(xué)第一定律，以熱效率為目標(biāo)，為85~200℃低溫余熱資源匹配性能最優(yōu)工質(zhì)，并綜合考慮環(huán)保、安全因素選擇R2

3、45fa作為本文實(shí)驗(yàn)臺(tái)循環(huán)工質(zhì)。
　　在實(shí)驗(yàn)室已完成的熱力計(jì)算工作基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一套小型低溫余熱利用有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電裝置，完成設(shè)備選型采購(gòu)、系統(tǒng)組裝調(diào)試，并且將自主設(shè)計(jì)的折流桿換熱器作為冷凝器應(yīng)用到發(fā)電裝置中。分別采用四級(jí)電機(jī)和八級(jí)電機(jī)，在冬季和夏季進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn)，探究有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電裝置的輸出性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：熱源溫度越高，該裝置發(fā)電功率越大；環(huán)境溫度較低時(shí)，系統(tǒng)輸出性能越好；發(fā)電機(jī)同步轉(zhuǎn)速也會(huì)影響有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的輸出性能，