功/冷联供卡林纳循环系统的回热流程对循环性能的影响

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nev0618
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
本文采用理论分析与数值模拟相结合的方法,对卡林纳循环系统以及在其基础上发展的功/冷联供循环系统展开了深入研究,具体内容包括:采用编程软件EES对适用于中高温热源的三压力卡林纳循环系统进行了模拟计算,对影响循环性能的部分参数进行了分析及优化。分析结果表明工质溶液浓度等参数的优化可使三压力卡林纳循环系统与热源实现良好匹配从而表现出卓越的热力性能:在给定热源温度的条件下,锅炉中工质的过热度存在一个最佳值,使得循环动力回收效率达到峰点,循环展现更优的性能;而当热源温度升高,循环的综合效率也逐渐提高。但三压力卡林纳循环的余热回收率随热源温度的升高而降低,也就是说,在较高的热源温度条件下其排出的余热温度也较高,可以通过设置制冷子循环的方法来进一步改进。通过归纳比较众多功/冷联供循环,本文选择对并联型功/冷联供循环(PPR-KC)进行改进及分析。首先,在原循环第一回热器R1中增加一路换热面,引入从第二回热器R2出口稀溶液参与对基本溶液的加热,以缓和不同功/冷比例调节中可能发生的回热失衡现象。将从发生器出来的稀溶液依次通过回热器R2、R1充分换热,使分流比较小即制冷量较大时发生器出口稀溶液所蕴含的热量能够被更充分回收利用,以弥补因作功流体减少而透平排气热量的不足,并扩大分流比的调节范围。其次,改变了以往的研究都是将锅炉中最小端差始终设置为最低限制值(20 K),即以动力子循环对热源的利用为首要考虑对象进行研究的做法,本文根据分布式能源以保证制冷量为首要任务而发电量可以靠电网调节的特点,不再将锅炉中溶液蒸发过程设为最小端差,而是将制冷回路的发生器中溶液泡点处端差始终设为最小端差限制值,以拓展分流比可调节范围。基于热力学第一、二定律对上述改进循环建立数学模型并进行分析,结果表明,过热度的增加使循环效率先增加后减小;取效率最高处对应的最佳过热度时,随着制冷分流比的减小或者锅炉泡点端差Δtn的增大,循环效率是逐渐降低的;所以,在Δtn=20 K的曲线和将不同锅炉泡点端差Δtn下最大制冷分流比处的最高效率点的连接曲线上变化时,循环始终处于最优性能,此时循环各参数即为最佳工况参数。也就是说当制冷分流比较小时,宜按照锅炉泡点端差Δtn为20 K运行,而当要求制冷分流比进一步增大时,适当升高锅炉泡点端差,减少动力子循环对热源的回收力度,锅炉出口(发生器入口)余热温度升高,因此发生器中可利用的热量增加,将提供更多的工质用于输出制冷剂及制冷量,冷功比随之增大,但此时循环的动力回收效率有所下降。因此,当用户需求的冷量较大时,可以通过适当提高锅炉泡点端差,以牺牲总体循环效率的方式满足用户的制冷量需求。为了满足分布式能源供应系统在夏季对空调制冷量的需求,增加三通阀以调节循环系统中的制冷剂的通向,实现空调温区与制冰温区的切换。当制冷剂通向低压吸收器时循环可用于获取制冰温区的冷量;当通向中压吸收器时可用于制取空调温区的冷量。制冰模式可以作为蓄能的手段。此外,对按照制取空调温区的冷量的模式运行的制冷子循环中稀溶液分别流向中压吸收器(方案A)和低压吸收器(方案B)的情况进行了对比分析。当锅炉泡点处端差始终为20 K时,受到换热器端差和烟气出口温度的限制,工作浓度的增加使得分流比的范围逐渐减小,制冷温度也随之升高。同时,受热源排放温度及透平乏气干度的约束,工作溶液浓度的可调节范围有限。因此当制冷剂通向低压吸收器时,工作溶液浓度可调节范围内,循环的制冷温度低于-17℃;当制冷剂通向中压吸收器时,制冷温度低于10℃。相同参数下,方案A与B的循环变量及性能指标的变化趋势相似,但参数的可调节范围及最优性能有所区别。当制冷温度要求为0~10℃时,两套方案的xw可变范围约为0.46~0.54,在此范围内,方案B的动力回收效率略高于方案A。
其他文献
在阀厅不间断系统运维中对电力设备与环境进行在线监测,是排除设备运行隐患、确保电力生产安全的重要保障技术。本文面向电力系统状态监测与电力场景监控需求,针对电力设备故障多类型、多目标共现的问题,深入研究了基于可见、红外、紫外多源图像的故障检测技术,研究了过热、放电、明火检测等典型故障检测算法,设计开发了具有模块化特点与可扩展性的电力设备远程故障检测系统,为电力设备和环境状态监测提供了技术参考。针对红外
学位
学位
应急避难所是一个为受灾群众提供各种服务的设施,应急避难所的作用对于避难者来说是至关重要的。现有的应急避难所选址研究多聚焦于受灾区域内的一次疏散问题,忽略了灾害救援的多阶段性。同时,基于情景的随机优化模型通常是考虑了最坏的情况,为最坏的情况做灾前准备,然而最坏的情况发生的可能性是极低的,尤其是在发生概率本就较小的自然灾害中。本文提出的考虑二次疏散的两阶段应急避难所选址模型考虑了多种疏散人群、多种疏散
蛋白激酶在肿瘤细胞中的异常表达与肿瘤新生血管的生成、肿瘤的侵袭和转移、肿瘤的化疗抗性等密切相关。因此,以蛋白激酶为靶点的抗肿瘤药物受到药物研究者的极大青睐,不断有新的抗肿瘤药物上市。然而传统的抗肿瘤药物设计主要是针对单一靶点,忽略了由于信号转导调控网络的自动调节,因而产生了药效降低、耐药性等多个问题,这就促使人们越来越关注多靶点抑制作用的药物研究,特别是多靶点激酶小分子抑制剂研发已成为新兴的学术热
公共服务,是指政府指满足社会公共需要而提供的产品与服务的总称,建设工程的公共服务涉及公共安全、环境保护等重要的政府公共服务职能。2018年7月3日,国务院印发《打赢蓝天保卫战三年行动计划》,对建设工程公共服务治理提出具体要求。然而,建设工程由于规模大、持续时间长、涉及公共服务部门众多,使得建设工程公共服务的供给和治理低质、低效,影响范围极广。建设工程公共服务治理内容日渐明确,但治理实现流程弊端凸显
学位
近年来,中央和各地方政府多次出台政策和相关文件推进建筑工业化的发展,我国建筑行业向绿色化、工业化、信息化等方面发展。干式连接装配式框架无现场湿作业,构件预制程度高,施工绿色高效,配合耗能装置可实现震后快速修复,更加契合建筑工业化发展要求。准确全面的评估结构性能是基于性能的结构抗震设计基础,本文从节点层次、框架层次全方位、多维度的评估了预应力-耗能型装配式框架的性能,为基于性能的干式连接装配式框架的
学位
锅炉作为一种重要的能源转换设备,在我国工业领域中扮演着重要角色。截至2020年,我国工业锅炉的污染物排放量和能源消耗量都仅次于电站锅炉。工业锅炉具有以下特点:(1)以燃煤为主,在用燃煤工业锅炉占总工业锅炉的80%以上。(2)污染问题严重,工业锅炉行业年排放氮氧化物200-300万吨,占全国氮氧化化物排放总量的15%。(3)运行管理水平低,在相同锅炉运行条件下司炉工水平的差异可导致锅炉运行效率相差3