在本文中,通过增加背压式涡轮制冷机组的蒸汽流量,将过量的蒸汽送到朗肯有机循环(ORC)热电联产系统,以提高机组的运行效率。轮机制冷储存单元,提高系统的能源生产。量,而系统可以调节热负荷和电负荷。压式汽轮机储能装置是一种热电联产的方法,不会损失冷源,热效应和能量利用率高它可以使用废蒸汽加热,并已广泛用于工业生产。压式汽轮机的电荷受热负荷的影响。生产模式中,不能同时满足电力负荷和热负荷的要求。
必要补偿电网的功率差异,并在背压情况下提高整个电力系统的未使用容量偏离设计条件将导致相对内部效率降低然而,当热负荷低或处于停止状态时,汽轮机冷藏机组的有效利用率减少了。火力发电厂的支持下,通过在汽轮机后部安装一个低压冷凝水,可以将背压式汽轮机的废气尽可能多地引入冷凝设备。低压下,从而提高了系统设备的有效利用率和能量输出。
机朗肯循环(ORC)主要使用由蒸发器,冷凝器,泵,再生器和蒸汽轮机组成的低沸点工作流体。朗肯蒸汽循环相比,它可以在370℃以下的热源中实现。量产生,其热经济效益相对较高,有机高级朗肯循环的热转化率为由径流式涡轮机制成,其具有高热效率并且受负载波动的影响较小。燥流体的使用防止了蒸汽轮机叶片的腐蚀。
种流体的膨胀远小于蒸汽处理的膨胀,并且还可能在一定程度上降低蒸汽轮机的金属需求[1]。外,ORC在许多方面具有明显的优势,例如启动和停止操作的便利性,冷库安装负载的适应性好以及维护成本低。前,实现了太阳能和生物能源生产的应用。于用于蒸汽轮机的冷藏单元的热固定方法,当前的应用过程带来许多问题。此,我们提出了一种用于背压型蒸汽轮机的冷藏装置,而朗肯的耦合循环热电联产系统确保了冷藏装置的高热效率,并且在减少之后热负荷,供给超过有机朗肯循环的废蒸汽,以发电,增加能源生产,提高系统设备的使用率。了最大限度地提高系统的热效率,本文件涉及有机工作流体的选择和操作参数的优化,以期为有关人员提供帮助。
低热负荷的情况下,由背压涡轮机产生的过量蒸汽供应到系统的蒸发器,并且有机过程用于冷凝过程。汽和冷凝水进入系统。水器由疏水膨胀罐。了替换蒸汽轮机的蒸汽排放,完成蒸汽轮机的冷藏单元的循环。过增加背压式汽轮机的进气量,可以将汽轮机的相对内部效率提高到一定程度,并且可以提高系统的功率输出。外,在有机朗肯循环系统的蒸发器中,有机工作流体在排气蒸汽加热过程中形成蒸汽,并且膨胀功在径流式涡轮机中进行。是因为有机工作流体中的干燥流体直接膨胀到冷凝器中,这将导致冷却剂的显着损失,这将降低能量使用率。先通过再生器,然后将其冷却至约40℃,然后通过冷凝器。机工作流体由泵加压并回收热量。热加热器,预热器和蒸发器以提高循环的热效率并完成有机朗肯循环。电联产系统的能量产生量ΔW的增加是背压式汽轮机的冷藏单元的能量产生量ΔWs与能量产生ORC Wo的总和。中ΔWs主要受与蒸汽流量相关的热因素影响,而Wo是有机工作流体。于热学参数是相关的,本文主要关注热分析和系统优化。ORC系统具有较高的热效率,主要受有机工作流体的热性能影响,我们选择异丁烷(R600a),冷库安装R245fa,R123和R113作为有机工作流体的研究对象和使用Refprop 8.0软件分析热性能。四种有机工作流体的临界压力相似,但R113的临界温度最高[2]。实验过程中,我们将主要的ORC气体温度调节到150度,并使用上述四种有机工作流体来观察ORC的每单位流体的热效率和净能量产生。主要气体压力变化影响的工作。主气体温度和循环冷端参数设定为一定值时,主气压的最佳值可以最大化ORC热效率和净能量输出每个工作流体单元和工作流体R113,随着主气压的增加,热效率会在短时间内迅速增加,直到达到最大值。R123和R245fa在达到最大值后将呈下降趋势。R600a低于150°C时,将发生这种增加和减少。于蒸汽轮机的入口压力是ORC热效率的主要原因,为了优化热效率,我们优化了效率。据广义梯度法,主气体温度在100和250度之间。们分析了背压式和有机朗肯循环的汽轮机冷库机组热电联产系统的能源生产和节能:主要气体为8.8MPa,温度为530度。保证运行条件下允许的空气量为240吨/小时,汽轮机的相对内部效率小于80%,排汽的压力和温度分别为1, 5 MPa和320°C,当供气量减半时,背压式汽轮机的发电量将减少70%以上,相对内部产量将是减少了约25%,这将对汽轮机冷藏机组的电力负荷和热经济性产生相对较大的影响,因此我们将在不同来源的情况下具有较弱的复合条件。经对热电联产系统的能量产生的变化进行了研究。们表明,提高主要ORC气体的温度直接影响热效率的提高。而,由于夹紧温度差的限制,吸入的空气的温度将具有最高极限值和蒸汽d当放热热量在ORC热交换器中时,尽管温度升温至120摄氏度,饱和蒸气过热蒸汽比低,汽化势大。此,ORC的主要气体温度受到冷凝过程的限制。选择主气温为200度,并使用这四种有机工作流体来优化热参数。
背压式汽轮机的进气量为每小时250吨时,工作液R113的热效率最高(比R600a高10%),当供应给每小时80吨,这是多余的。气蒸汽会导致ORC增加能量输出。果不考虑热负荷,ORC可以有效地增加冷藏单元的容量,并且这种联合生产方法对于能量需求稳定的区域非常重要。ORC充分利用背压类型。
汽轮机导致蒸汽耗尽,导致散热器的一些损失。研究中,我们保持从恒定蒸汽轮机抽取的空气量,并且热输入与ORC的体积成反比。输入越低,燃料利用率越高。而,从热力学角度来看,在低热峰值下增加系统的功率输出可以改善系统的可变负载性能,提高其可靠性,并适应由该单元产生的负载变化。储。此,可以根据实际操作负载的特性和周围的功耗灵活地选择ORC系统,以增加冷藏单元的容量并调节电负载,该公司还可以在每个ORC低于350摄氏度的温度下发电。
荷的适应也可以通过修改主蒸汽流量。风量随着热输入的增加而增加,这有助于满足热量需求。ORC主要通过减少或增加蒸汽量来维持系统的总电力输出。外,当能量消耗和热量输入都是动态变化时,可以改变主蒸汽量来调整变化。
气轮机存储单元和有机朗肯循环的热电联产系统可以在减少热负荷的条件下增加主蒸汽流量,并且可以增加过剩蒸汽可以喂CRO以改善冷藏单元的运行。过调节吸气量可以调节效率和能量产生,以满足热负荷和电气负荷控制要求.ORC主气温度也受温度限制涡轮机排气蒸汽冷凝。用四种有机工作流体的最佳操作压力来优化ORC。
然ORC损失了系统的一些冷却源,并且随着热负荷的降低,燃油效率降低,但与原始运行条件相比,效率显着提高。
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