光伏光熱聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)中的有機(jī)朗肯循環(huán)研究.pdf

1、在太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)中,聚光砷化鎵電池發(fā)電具有較大發(fā)展前景,而且其工作時(shí)有大量余熱可以利用,因此提出通過(guò)有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)系統(tǒng)進(jìn)行余熱發(fā)電,實(shí)現(xiàn)光伏光熱聯(lián)合發(fā)電的方案。確定聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)中的有機(jī)朗肯循環(huán)是本文的研究重點(diǎn)。
　　本文在引出光伏光熱聯(lián)合發(fā)電的研究方案的基礎(chǔ)上,敘述了有機(jī)朗肯循環(huán)和其膨脹機(jī),分析和建立了綜合考慮系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、系統(tǒng)性能和余熱利用率的綜合目標(biāo)函數(shù)和有機(jī)朗肯循環(huán)的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,并通過(guò)該模型研究分析多種變量對(duì)系

2、統(tǒng)性能的影響,對(duì)比不同工質(zhì),設(shè)計(jì)和搭建實(shí)驗(yàn)臺(tái)架,進(jìn)行初步試驗(yàn)。具體工作如下:
　　1、確定應(yīng)用于光伏光熱聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)中的有機(jī)朗肯循環(huán)的重要組成部件,膨脹機(jī)的選型,說(shuō)明了本文選擇有機(jī)朗肯循環(huán)工質(zhì)的依據(jù),并初步選擇了8種備選工質(zhì)。
　　2、理論分析有機(jī)朗肯循環(huán)的熱力過(guò)程,主要換熱器的換熱面積的計(jì)算,獲取循環(huán)的工質(zhì)和導(dǎo)熱油的物性參數(shù),選取數(shù)學(xué)模型的目標(biāo)參數(shù)、變量和約束條件,綜合考慮系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、系統(tǒng)性能和余熱利用率,采用線性加權(quán)法

3、構(gòu)建系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù),建立了聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的有機(jī)朗肯循環(huán)的數(shù)學(xué)模型。
　　3、利用已建立的系統(tǒng)綜合目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化模型,采用遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化分析。分析蒸發(fā)壓力和冷凝壓力對(duì)有機(jī)朗肯循環(huán)性能的影響,確定兩變量是循環(huán)重要影響因素,而且存在有最佳壓力使得系統(tǒng)綜合性能最好;優(yōu)化對(duì)比8種備選工質(zhì)性能,認(rèn)為 R600和R245fa綜合性能較好,R134a和R22較差;研究蒸發(fā)器和冷凝器內(nèi)流速對(duì)有機(jī)朗肯循環(huán)性能的影響,結(jié)果表明流速的增大會(huì)使系統(tǒng)綜合性