发电制冷有机工质喷射器设计及性能分析文献综述
2020-06-29 20:29:56
文 献 综 述
一、课题背景
近年来,随着我国经济的飞速发展,能源形势日趋紧张,超过一半以上的工业余热被直接排放到环境中,不仅大大降低了能源利用率,而且对环境造成了污染。随着能源需求的多样化,目前,国内外有不少学者提出将低温热源回收用于冷电联产系统,同时满足用户制冷和发电的需求。
低温热源的利用方式主要有两种[1]:直接利用和转化利用。直接利用方面,强化传热原理及各种热交换器等设备技术是研究主导方向并且取得了较大的成功,包括采暖,供热,农业生产等;转化利用方面,主要是提高能质达到再利用效果,热力学循环理论与相应流体动力设备技术的发展和提高是研究主导方向,包括发电,热泵技术,制冷等。
低温热源是指品位相对较低的热能,一般温度在 200℃以下。这类热源种类繁多,总量巨大,主要包括太阳热能、各种工业废热、生活废热、地热、海洋温差等。而且这些能源储量巨大。如果能将这部分热能进行有效利用,不仅能有效提高能源利用率,降低能耗,同时还可以保护环境,减少环境热污染。
二、现有技术
国内外对于低温热能利用的研究由来已久,并且早期的研究主要集中在发电方面,制冷方面涉及的较少。早在 1924 年就有学者研究以二甲醚为循环工质的有机物朗肯循环。直到 1966 年,Raysk[2] 等人提出利用氟利昂作为工质驱动朗肯循环以回收低温余热的方法,研究人员才开始渐渐关注该领域。
目前回收中低品位热能的主要技术是采用有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)进行发电。在此基础上,国内外诸多学者针对低温热源(lt;200℃),相继提出一些发电制冷复合循环。这些循环可以将低品位热能转化为电量和冷量输出,为低温热源的有效利用开辟了新的途径。根据工作原理不同,目前这些发电制冷复合循环可以分为如下两类:(1)吸收式发电制冷复合循环;(2)喷射式发电制冷复合循环。
(1)吸收式制冷循环