生物质能驱动的ORC三联供系统的参数优化和综合分析

发布时间：2024-03-19 02:20

　　提出一种新型的由生物质能驱动的小型有机朗肯循环冷热电三联供系统(biomass-fuelled CCHP-ORC),并对其进行参数优化、热力学分析和经济性分析。同时建立结构模型和数学模型,选取玉米秸秆为燃料,热水为导热介质,R245fa为ORC系统循环工质。运用控制变量法,分析系统在4种运行模式下(纯发电、热电联供CHP、冷电联供CCP、冷热电三联供CCHP)单一变量蒸发温度对各性能参数的影响。比较得出蒸发温度处于409 K时系统各项性能参数表现最优,最佳的运行模式依次为CCHP、CCP、CHP和纯发电模式;随后经?分析得出生物质锅炉?损较大,可进行相应的结构优化。系统在CCHP模式下经济性最优,可持续发展指数SI最高。

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【部分图文】：

图1生物质能驱动的小型ORC三联供系统图

如图1所示，该系统主要分为生物质锅炉、ORC发电、供热和溴化锂吸收式制冷4部分。首先生物质燃料和空气一起进入生物质锅炉燃烧，加热锅炉循环水；随后经加热的高温高压循环水进入有机工质蒸发器，加热有机工质使其蒸发，工作后的低温低压循环水通过水泵加压，送入生物质锅炉继续被加热从而完成生物....

图2生物质驱动ORC三联供系统T-S图

图1生物质能驱动的小型ORC三联供系统图1.2系统数学模型的构建

图4系统输出能量随蒸发温度的变化关系

从图4可看出，随着蒸发温度的升高，净输出功逐渐增加，最大值在最大蒸发温度下取得，约为66kW；制热量随蒸发温度的升高先增大后减小，存在一个最佳蒸发温度，使系统制热量最大，约为403K，相应的最大制热量约为53kW；对于制冷量恰好与制热量相反，随着蒸发温度的升高先减小后增....

图5不同模式下系统热效率随蒸发温度的变化关系

图5是不同模式下系统热效率随蒸发温度的变化关系。随着蒸发温度的升高，系统在纯发电模式下的热效率从2%逐渐增至6.6%；在CCP模式下，系统热效率先减小后增大，最大热效率在最大蒸发温度423K处，约为62.8%；在CHP模式下的热效率先增大后减小，最大热效率在409K处，约为1....

本文编号：3932176