地热热源分流喷射-ORC发电系统性能研究

为提高中低品位地热发电系统性能,减少发电过程单位功耗?损,针对373-423K范围地热水热源,提出一种基于地热热源的分流喷射-ORC系统以及由喷射器工作条件确定两级换热器蒸发温度的方法,并建立喷射及发电模型。在热力学及能量定律的基础上,编制计算程序分析不同升压比下,两级换热器中蒸发温度对系统性能及喷射器可逆性程度的影响;对不同热源温度下3种系统工况点参数及性能进行分析比较。结果表明:分流喷射/喷射-ORC系统均具有一最佳升压比a,且其最佳蒸发温度高于ORC系统;随一级蒸发温度升高,系统净输出功降低,而随二级蒸发温度增加,系统热效率增长;在不同热源温度下,分流喷射-ORC系统均具有最高性能,且随热源温度增加,其性能优越性逐渐增强,在Tg=373、423K时,分流喷射-ORC系统可达到净输出功P=280.88、954.82k W,分别高出喷射-ORC及ORC系统12.54、76.31及55.68、141.52k W。通过分流喷射能够提高地热ORC发电性能,热源温度越高,选择分流喷射系统意义愈明显。

改进Smith控制与RBF单神经元PID的换热器控制系统

为了高效控制工质出口温度,维持换热器稳定运行,针对Smith预估控制算法及径向基函数(RBF)神经网络辨识单神经元比例—积分—微分(PID)控制算法特点,提出了Smith控制算法和RBF神经网络辨识单神经元PID相结合的控制策略,对Smith控制算法在结构上进行了改进,以提高RBF神经网络辨识单神经元PID控制的抗干扰能力,减少Smith控制算法对模型的依赖程度。仿真分析表明:应用于换热器工质出口温度控制系统,改进算法控制性能显著优于其它控制方法,抗干扰能力得到了大幅提高。

喷射器对地热有机朗肯循环发电系统性能的影响

为了缓解由于冷凝温度较高带来的高背压问题,提出一种带喷射器的ORC(有机朗肯循环)发电系统。针对373 K地热热源,分析了不同工质及冷凝温度下,喷射器对系统性能的影响,并将其在有/无分流2种工况下进行比较。结果表明:采用喷射装置可提高系统性能,存在一最佳升压比a使系统性能最大,其中ORC-分流喷射系统>ORC-喷射系统>ORC系统,若以R245fa为工质,在Tc=298 K时,经分流喷射的系统较喷射ORC及ORC系统火用效率分别高出1.89%和6.43%。工质临界温度越高,采用喷射装置对系统性能提高越大,通过分流可以削弱工质对喷射装置的影响,使其更接近ORC系统的工质表现规律:R236fa>R114>R245fa>R152a。当系统冷凝温度较高时,采用喷射装置具有重要意义。