有机工质热稳定性及其对循环优化影响的研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:orangeboy2222
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
对中高温烟气余热作动力回收,有利于节约化石能源、减少相应的温室气体和大气污染物排放,和降低余热对环境的热污染。中低温和中小容量热源条件下的适用动力循环—有机工质朗肯循环(ORC)和有机工质跨临界循环(OTC),也属于中高温烟气余热动力回收系统的循环选择范围。但中高温烟气余热源条件下,有机工质热稳定性差、且多数有机工质目前尚无确切的热稳定上限温度数据的问题,使得循环最高温度允许上限值(Tlimit)的确定缺乏依据,影响到系统优化结果的可靠性和系统性能评价的客观性。本文在烟气质量流量为60kg/s、烟气初温为300℃~600℃范围的中高温烟气余热源条件下,对回热ORC和回热OTC系统,开展了以系统净输出功率最大为优化目标,结合有机工质热稳定性上限温度实验测量的循环参数优化和循环-工质组合优选研究。探讨了缺乏工质的热稳定温度数据时,人为指定循环上限温度Tlimit值对系统优化结果的影响。计算表明,当工质的热稳定温度处于系统净输出功率随Tlimit快速增长的数值范围时,Tlimit取值高于工质的热稳定温度将明显高估系统性能,反之亦然。对初选得到的性能良好但缺乏可靠热稳定性数据的甲苯、乙醇和丙酮,以及有可靠热稳定温度的环戊烷共4种有机工质,通过在多组温度下的长时间恒温加热,并利用色谱质谱联用仪检测加热后的工质成分,得到了各工质的分解速率与温度的关系式;以1%作为动力系统允许的工质年分解速率上限,确定了环戊烷、甲苯、乙醇和丙酮在系统中允许的使用温度上限(或称热稳定温度)分别为255℃、256℃、172℃和159℃。开展了以各工质热稳定温度测量值为Tlimit的优化研究。结果表明:烟气初温为300℃、350℃、400℃~600℃时,最优循环-工质组合分别为戊烷-回热OTC、环戊烷-回热ORC、苯-回热ORC;本文烟气余热源条件下有机工质动力循环系统的最大净输出功率高于传统的水蒸汽朗肯循环系统。以初温600℃的烟气热源条件下的环戊烷-回热ORC系统为例,根据环戊烷热分解的主要产物和浓度实验结果,分析了当Tlimit超过工质的热稳定温度时,工质热分解对系统循环参数和系统净输出功率的影响。结果表明,环戊烷热分解使得循环最高温度上升,系统净输出功率会先升高,随系统运行工质分解量过大后再降低。表明动力循环系统对于工质的热分解具有一定的容忍能力。当额定Tlimit为280℃时,环戊烷-回热ORC系统在20年内的净输出功总量最大。
其他文献
影响幼儿园开展小班幼儿角色游戏的现实因素(一)幼儿层面小班幼儿由于年龄较小的因素,无论是语言表达能力还是社会交往能力都比较弱,他们在游戏当中的自主性相对比较差,善于模仿,并用行动表达自己的需求,但是缺乏必要的自我控制能力,容易情绪化而导致游戏不能正常开展。(二)教师层面因为教师自身缺乏教育经验,所以出现在现实游戏中存在着导演与演员的问题,或者是仅注重游戏的创设材料的提供,而忽视了孩子们游戏时
期刊
环形网状天线是目前较为理想的空间可展天线结构形式,网面构形设计是网状天线研制的关键技术。形面误差是环形网状天线最重要的性能指标之一,而天线的网面构形直接决定了天线的原理误差和设计误差,也间接影响着天线的在轨服役误差。天线索网结构中,边界索网的预张力配置与连接拓扑对索网结构的刚度与形面精度影响最大,因而对环形网状天线的边界索网进行优化设计是非常有必要的。本文具体的工作与结论如下:首先,对环形网状天线
水下滑翔机的低能耗、长航程和连续剖面运动能力使其成为声学传感器的新型理想搭载平台。水下滑翔机在海洋中航行时,海流粘性力作用于机体表面,导致其近壁区压力脉动,继而引发流噪声。流噪声不仅破坏滑翔机的声隐身性、干扰声探测结果,还会给海洋环境带来噪声污染。为此,需要开展水下滑翔机平台的流噪声研究、探讨流噪声产生机理及其影响因素,为水下滑翔机噪声预报、降噪设计、优化声学传感器布局和推进其在声学探测领域的应用
世界上每年都在发生着各种类型的火灾,火灾的发生不仅会造成人员的伤亡,经济的损失,也会对环境产生负面影响。在进行灾害影响降低的方式来说,自救是灾害救援过程中的一种重要方式,因此本文将以灾害发生条件下的人员应激反应和自救行为作为研究的背景,进行基于火灾条件下的应激反应的交互产品设计,提升室内人员的逃生率,并在此基础上缩短逃生所需时间,基于当前的研究工作和研究背景,本次研究将主要从以下四个方面进行:第一
制定术前计划是近距离粒子植入手术治疗的关键,计划质量的好坏直接影响到患者术后的效果。本文以肺部肿瘤近距离粒子植入治疗剂量规划系统为研究对象,提出了一种将深度学习应用到粒子布源过程的智能剂量规划流程,主要内容包括剂量预测算法、相似病例匹配算法以及剂量优化算法。本文主要研究内容和成果如下:首先,提出了用于肺部肿瘤剂量预测的分层密集U型网络结构,利用高质量的先验病例训练该模型,可对新病例的计划靶区进行剂
光学元件是光学系统的核心部件,大口径光学元件具有空间角度分辨率高、光线收集能力强等优点,非球面光学元件可以极大地简化光学系统的结构和重量。随着对光学系统的要求不断提高,大口径复杂面型光学元件作为光学系统的重要部件,广泛地应用于光学领域中。气囊抛光技术、计算机控制小磨头抛光技术等都是光学元件加工的重要方法,而这些技术在抛光大口径复杂面型的光学元件时,都具有一定的局限性。抛光压力是光学元件加工过程中的
论文通过ZS195型单缸发动机台架试验和MOUDI颗粒物采样系统获取柴油机不同燃烧工况不同粒径级下的颗粒物,运用软X射线显微成像技术以及三维重构技术分析比较不同负荷(A/B)、不同粒径级(S6/S7)下柴油机颗粒物的三维形貌结构以及三维形态学参数,研究成果可为理解颗粒物生成演化过程提供参考。采用微孔均匀沉积式采集器(MOUDI)对不同负荷工况(A/B)不同粒径级(S6/S7)下的柴油机排气颗粒物进
为了缓解我国医疗资源分布不均问题,提升农村基层及偏远地区肝肿瘤的防治水平,本文结合远程医疗在肿瘤学中的应用趋势,提出了将远程医疗与微波消融技术相结合,旨在开发一套面向肝肿瘤远程诊疗系统,并针对肝肿瘤微波消融温度场分布预测与路径规划方法进行了研究,以实现肝肿瘤远程诊断和辅助治疗,主要工作内容和研究成果如下:首先,基于对肝肿瘤远程诊疗的实际需求分析,确定了肝肿瘤远程诊疗系统实现的技术需求,包括微波消融
同时定位与地图构建(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)为室内移动机器人提供较好的解决方案,是实现室内移动机器人自主导航的核心。随着三维视觉的发展,基于单目视觉SLAM算法成为研究热点。然而单目视觉SLAM依赖于场景特征,缺失纹理和快速运动可能会导致跟踪失败,而且使用单目视觉传感器存在尺度初始化问题和尺度漂移。里程计输出频率较高,能够实时估算出带有
轴承是广泛和大量应用于生产设备的核心元件,开展基于振动信号分析的滚动轴承智能故障诊断的相关研究并及时准确地识别故障,对保证机械高效运行、减少安全事故发生概率相当重要。轴承故障诊断技术与轴承再制造技术相结合,有针对性地修理故障轴承,可提高轴承的使用寿命,同时可以保护环境、提高经济效益。传统的故障诊断方法大多是基于专家的知识和经验,从信号中人为提取特征。但采集到的信号往往受环境和加工工况的影响,信号显