生活垃圾焚燒發(fā)電廠低溫煙氣余熱發(fā)電（有機朗肯循環(huán)）技術研究.pdf

1、本文在對有機朗肯循環(huán)國內外相關領域進行充分調研的基礎上，以揚州市生活垃圾焚燒發(fā)電項目二期工程600t/d規(guī)模的生活垃圾焚燒發(fā)電廠的低溫煙氣系統(tǒng)為對象，計算排放至大氣的煙氣所具有的熱量約為1771KW，建立有機朗肯循環(huán)ORC發(fā)電系統(tǒng)。以熱力學第一定律、熱力學第二定律為基礎建立相關的計算模型。根據(jù)工質的選取原則，選取汽化潛熱值較高、動力粘度較小、導熱系數(shù)好、比體積小、臨界壓力值低、等熵工質或干工質用于有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)。雖然不能選到完美工質，

2、可選取相對優(yōu)點多的工質，選取六種常用工質，R245fa，R152a，R134a，R123，R1234ze，R227ea。研究了ORC發(fā)電系統(tǒng)的熱效率、(炯)損、發(fā)電功率、系統(tǒng)凈功。分析比較了蒸發(fā)溫度、膨脹比、環(huán)境溫度對生活垃圾焚燒發(fā)電廠低溫煙氣余熱利用ORC發(fā)電系統(tǒng)熱效率的影響。
　　本研究主要內容包括：⑴膨脹機入口蒸汽為飽和狀態(tài)，膨脹比均為2，凝結水溫度均為38℃時，研究蒸發(fā)溫度變化對有機朗肯循環(huán)ORC發(fā)電系統(tǒng)熱效率的影響。提高

3、蒸發(fā)溫度可以提高膨脹機入口工質焓值，使得平均溫度增加，系統(tǒng)熱效率提高，汽機的凈功增加。蒸發(fā)溫度不能無限增加，要考慮設備材料的耐高溫的性能，同時考慮設備投資，選擇合理的蒸發(fā)溫度。蒸發(fā)溫度100℃，膨脹比2時，選用工質R152a，系統(tǒng)熱效率最高，達4.92％。⑵膨脹機入口蒸汽為飽和狀態(tài)，蒸發(fā)溫度均為100℃，凝結水溫度均為38℃時，研究膨脹比的變化對有機朗肯循環(huán)ORC發(fā)電系統(tǒng)熱效率的影響。膨脹比越大，熱效率越高，(炯)損越小，發(fā)電功率和系統(tǒng)

4、凈功均增大?？紤]設備成本及系統(tǒng)穩(wěn)定性及安全性條件下，選擇合適的膨脹比可以得到最優(yōu)的熱效率。蒸發(fā)溫度100℃，膨脹比4時，選用工質R152a，系統(tǒng)熱效率最高，達10.75％。⑶膨脹機入口蒸汽為飽和狀態(tài)，蒸發(fā)溫度均為100℃，凝汽器冷卻水溫度為(25/33)℃和(32/40)℃時，研究環(huán)境溫度的變化對有機朗肯循環(huán)ORC發(fā)電系統(tǒng)熱效率的影響。適當降低凝汽器冷卻水的溫度可以使ORC系統(tǒng)的熱效率和發(fā)電量提高。冬季ORC系統(tǒng)的熱效率和發(fā)電量均高于夏