不同工质的有机朗肯循环系统变工况特性对比研究

针对分布式能源系统中内燃机负荷变化较大、传统的有机朗肯循环(ORC)工质优选未能关注变工况性能的问题,开展了基于变工况特性的ORC工质优选研究。首先,基于MATLAB平台构建了基于变工况特性的工质优选模型,涉及系统设计参数获取、变工况仿真和热经济性分析3个层面,具有较高的模型精度。然后,基于该模型,针对8种典型实用性工质,分析了变工况循环性能及典型全日电负荷下的热经济性能。研究表明:水在高负荷工况时的净输出功率较多,适合运行在高负荷工况条件下,而甲苯在低负荷工况时展现出较大的性能优势,适合运行在低负荷工况条件下;在考虑实际运行情况下,水的发电成本和折旧回收期为0.131美元·(kW·h)^(-1)和8.08a,而甲苯的分别为0.127美元·(kW·h)^(-1)和6.75a。这些规律进一步表明,水适用于电负荷稳定的建筑类型,而甲苯适用于电负荷瞬变的建筑类型。

基于内燃机余热回收联产系统变工况特性分析

回收天然气内燃机的排气余热是提高能源利用率的有效手段。提出一种回收排气余热的朗肯循环耦合吸收式制冷循环的联产系统,并针对内燃机多变工况特点,构建联产系统的变工况仿真模型开展变工况特性研究。结果表明,当内燃机工况从100%下降到40%时,联产系统的当量效率下降2.14%,系统总能效率增量仅下降1.64%,说明此联产系统具有很好的工况适应性。在40%工况下,制冷循环由于溴化锂溶液的结晶而不能正常运行。研究结果为联产系统的实际运行提供理论指导。

气体机排气驱动吸收式制冷机变工况调节特性

以内燃机为原动机的分布式供能系统中,发动机工况变化对吸收式制冷机运行具有重要影响.建立了某发电用气体机排气驱动的吸收式制冷系统稳态模型,提出了"动态多种群粒子群优化(DMS-PSO)+NM单纯形法"复合算法对模型进行求解.依据气体机实测余热数据,研究了发动机不同工况下调节溶液循环量对系统性能的影响.结果表明,以额定溶液循环量运行时,当发动机负荷低于30%,时,余热制冷系统由于循环倍率过大而无法正常运行.通过减小溶液循环量可以显著改善发动机低负荷时的系统性能,发动机负荷为40%,时,系统制冷量提升26.9%,.由于溶液结晶限制,在发动机不同负荷下,溶液循环量调节存在最低限值.