題-1_100_100.jpg)
基本信息
- 項目名稱：
- CO2熱泵與朗肯循環(huán)耦合系統(tǒng)設(shè)計說明書
- 小類：
- 能源化工
- 簡介：
- 電站作為一個耗能大戶，燃煤的效率只有30%—40%，大部分的熱量耗散在環(huán)境中，其中大約有60%—70%的熱量在凝汽器中被耗散，因而進行凝汽器的余熱回收研究是非常必要的。本文利用CO2熱泵對電廠冷凝器余熱進行回收，不僅降低了煙氣中CO2的排放，且很大程度上提高了循環(huán)效率?；赩B程序軟件，開發(fā)了朗肯循環(huán)、回?zé)嵫h(huán)和耦合循環(huán)的性能分析平臺，為提高電廠效率進而深入推廣節(jié)能減排技術(shù)提供基礎(chǔ)。
- 詳細介紹：
- 節(jié)能減排是關(guān)乎我國經(jīng)濟發(fā)展，社會進步，環(huán)境保護及國家安全的重要戰(zhàn)略任務(wù)。電站作為一個耗能大戶，燃煤的效率只有30%—40%，大部分的熱量耗散在環(huán)境中，其中大約有60%—70%的熱量在凝汽器中被耗散，因而進行凝汽器的余熱回收研究是非常必要的。鑒于朗肯循環(huán)效率較低和回?zé)嵫h(huán)的局限性以及跨臨界CO2熱泵的高效性，本文提出用跨臨界CO2熱泵和朗肯循環(huán)耦合系統(tǒng)實現(xiàn)凝汽器的余熱回收，其原理是利用汽輪機的一部分功供給壓縮機來驅(qū)動熱泵循環(huán)，并把從凝汽器回收的熱能提高鍋爐給水溫度，進而提高耦合系統(tǒng)的效率。
作品圖片
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 撰寫目的：電站作為耗能大戶，不僅大量的冷凝熱從凝汽器被循環(huán)水帶走，而且向大氣排放數(shù)量可觀的CO2。因而進行凝汽器的余熱回收是十分必要的。 基本思路：基于熱力學(xué)原理，本文提出用跨臨界CO2熱泵和朗肯循環(huán)耦合系統(tǒng)實現(xiàn)凝汽器的余熱回收。CO2熱泵循環(huán)不僅實現(xiàn)了回收凝汽器的余熱，同時也減少了CO2的排放。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 余熱回收是節(jié)能減排研究的重點，本研究將CO2熱泵和朗肯循環(huán)進行耦合，首次開發(fā)了耦合循環(huán)、朗肯循環(huán)和回?zé)嵫h(huán)性能分析平臺，通過優(yōu)化循環(huán)參數(shù)，為提高電廠效率進而深入研究余熱資源回收提供依據(jù)。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 一般的現(xiàn)代大型熱電廠都采取回?zé)?、再熱等措施，其熱效率仍不超過40%，但現(xiàn)今采用回?zé)崾潜匦璧奶岣邿犭姀S效率的手段。采用CO2熱泵和朗肯循環(huán)耦合系統(tǒng)，不僅實現(xiàn)了凝汽器大量余熱的回收，降低了排煙中CO2的溫室效應(yīng)，并且在很大程度上提高了電廠效率。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 電站作為一個耗能大戶，燃煤的效率只有30%—40%，大部分的熱量耗散在環(huán)境中，其中大約有60%—70%的熱量在凝汽器中被耗散，因而進行凝汽器的余熱回收研究是非常必要的。本文利用CO2熱泵對電廠冷凝器余熱進行回收，不僅降低了煙氣中CO2的排放，且很大程度上提高了循環(huán)效率。 在CO2熱泵中，由于節(jié)流損失比較嚴(yán)重，因而本文對膨脹機代替節(jié)流閥的熱泵循環(huán)與朗肯循環(huán)的耦合系統(tǒng)進行了熱力學(xué)分析?；赩B程序軟件，分別開發(fā)了朗肯循環(huán)、回?zé)嵫h(huán)和耦合循環(huán)的性能分析平臺，通過優(yōu)化循環(huán)參數(shù)，為提高電廠效率進而深入推廣節(jié)能減排技術(shù)提供基礎(chǔ)。
獲獎情況
- 1.本作品前期研究已在2010年南京東南大學(xué)中國工程熱物理年會上宣讀，其英文稿件已被國際期刊《Advanced Materials Research》收錄，并將被EI和ISTP檢索。 2.本論文已被中國三亞2011年先進工程材料與技術(shù)國際學(xué)術(shù)會議錄用，并將被EI Compendex和ISTP檢索。
鑒定結(jié)果
- 南京東南大學(xué)2010中國工程熱物理年會上宣讀； 中國三亞2011年先進工程材料與技術(shù)國際學(xué)術(shù)會議錄用。
參考文獻
- [1] David W. Fahey. Ozone Depletion and Global Warming: Advancing the Science[C]. Tenth International Refrigeration and Air Conditioning Conference Seventeenth International Compressor Engineering Conference, Purdue University, July 12-15, 2004. [2] 王洪利，馬一太，姜云濤. CO2跨臨界單級壓縮帶回?zé)崞髋c不帶回?zé)崞餮h(huán)理論分析與實驗研究[J]. 天津大學(xué)學(xué)報, 2009, 42(2): 137-143. [3] Y.Chen, Wimolsiri Pridasawas, Per Lundqvist. Dynamic simulation of a solar-driven carbon dioxide transcritical power system for small scale combined heat and power production[J]. Solar Energy , 2010, 84:1103–1110. [4] Gianfranco Angelino, Costante M.Invernizzi. Carbon dioxide power cycles using liquid natural gas as heat sink[J]. Applied Thermal Engineering, 2009, 29: 2935–2941. [5] Xin-Rong Zhang, Hiroshi Yamaguchi, Daisuke Uneno. Experimental study on the performance of solar Rankine system using supercritical CO2[J] . Renewable Energy, 2007, 32:2617–2628.
同類課題研究水平概述
- 目前，關(guān)于余熱回收的研究很多，有些效果很好，在很多程度提高了企業(yè)效率，促進了節(jié)能減排技術(shù)的推廣。本文利用CO2熱泵對電廠冷凝器余熱進行回收，不僅降低了煙氣中CO2的排放，且很大程度上提高了循環(huán)效率。通過開發(fā)朗肯循環(huán)、回?zé)嵫h(huán)和耦合循環(huán)性能分析平臺，從而對三種循環(huán)性能進行對比，為提高電廠效率進而深入推廣節(jié)能減排技術(shù)提供基礎(chǔ)。此研究在國內(nèi)外未見詳細公開報道。
