科技成果

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成果名称: 有机工质低温余热发电关键技术及试验系统研究

成果登记号: 9612017J0024

第一完成单位: 西安交通大学

联 系 人: 于洋

成果类型: 基础理论

成果体现形式 : 论文

技术领域: 新能源与高效节能

应用行业: 电力、热力、燃气及水生产和供应业

成果简介:

       不可再生的化石能源的广泛应用带来了严重的环境污染和能源短缺,已成为世界性难题,而化石能源燃烧的能量很大一部分以工业余热的形式损失掉,开展工业余热回收利用发电系统的理论及方法的研究,符合国家节能减排和可持续发展的战略需求,具有重要的现实意义。有机朗肯循环采用低沸点有机工质作为循环介质,系统简单,余热利用效率高,在工业余热利用领域潜力和优势巨大,因此,本项目围绕基于有机朗肯循环的余热发电系统展开研究,主要内容如下:

      (1)提出了基于有机朗肯循环的余热发电系统协同优化方法,系统地研究了工业余热转换的动力学机理,实现了基于有机朗肯循环的余热发电系统的构建、评价及优化一体化研究,解决了工业余热转换系统性能评价问题及多元评价指标下的优化问题,并应用于10kW级的有机朗肯循环地热发电示范工程的优化设计中。

     (2)提出了工业余热回收利用的多联产热力系统集成方法,创新性地构建了喷射式动力制冷联合循环,实现了有机朗肯循环与喷射式制冷循环的高效耦合集成,显著提高了循环系统的能量转换效率,并满足了用户多元化用能需求。

     (3)全面比较了多种有机工质及混合工质的热经济性能,为有机朗肯循环工质的选择及有机工质低温余热发电试验系统设计提供了依据。

     (4)完成了10kW等级的有机工质特种透平的设计与优化以及有机工质低温余热发电试验系统的建设运行与调试,为有机朗肯循环的工业化提供了坚实的基础。

       本项目的研究为工业余热高效转换提供了有效的途径,并且得到了国家863计划"有机工质低温余热发电关键技术及试验系统研究"的资助,已在《Energy》、《Applied Energy》等能源领域知名期刊发表SCI收录论文9篇,其中1篇为ESI高被引论文,单篇SCI他引达232次,获得授权发明专利6项,该项目有力地推动了我国工业余热高效转换方法及理论的发展,为有机朗肯循环发电系统的工业应用奠定了坚实的基础,具有重要的学术及应用价值。