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可变热源有机朗肯循环系统技术方案

技术编号:11323510 阅读:116 留言:0更新日期:2015-04-22 12:07
本发明专利技术公开了一种可变热源有机朗肯循环系统,包括:有机朗肯循环模块、热源废气再循环模块、储能模块和控制模块,其中,有机朗肯循环模块包括工质泵、蒸发器、膨胀机、冷凝器和储液罐;热源废气再循环模块包括第一和第二再循环阀门以及废气增压泵,第一和第二再循环阀门连接在蒸发器的废气侧出口,废气增压泵连接在第一再循环阀门和一个三通接头之间,以对再循环废气进行增压;储能模块用于与再循环废气和发动机新排放的废气的混合废气进行热交换,储能模块连接在三通接头和蒸发器的废气侧入口之间;控制模块包括外环蒸发压强控制器、控制分配器和多个内环阀门PID控制器。本发明专利技术的系统能够有效提高热源热量利用率,且系统稳定性强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及节能减排
,特别涉及一种可变热源有机朗肯循环系统
技术介绍
有机朗肯循环系统利用低品位热源使有机工质蒸汽带动涡轮机发电,是回收利用大量工业余热和自然能源的有效途径。在热源热量较为稳定的条件下,有机朗肯循环系统的设计和控制相对简单。但大量的工业余热并不都是稳定热源,例如汽车发动机废气的热量,其占燃油燃烧产生总热量的60%?70%左右。在热源热量不断变化的条件下,通常需要不断调整有机工质流量以获得蒸发器内稳定的蒸汽温度和压强,但同时为了保证膨胀机的稳定工作,仍然有大部分蒸汽吸热后不经过做功直接放热。目前,在有机朗肯循环系统设计和改进方面,通常在原系统基础上增加换热器、膨胀机以及增加新的热循环,如高低温双朗肯循环等,这些解决方案普遍较为复杂且改进效果有限。对于蒸发器的动态建模主要有移动边界法和有限体积法,从面向控制的角度来说,二者建立的模型应用于控制设计的过程较为繁琐,加之可变热源的不确定扰动作用,使有机朗肯循环系统的建模与控制更加困难。在控制设计方面,单变量控制策略以蒸汽温度或过热度作为控制目标,目标值需要在热源、工质压强和流量的不断变化条件下进行优化计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变热源有机朗肯循环系统,其特征在于,包括:有机朗肯循环模块、热源废气再循环模块、储能模块和控制模块,其中,所述有机朗肯循环模块包括工质泵、蒸发器、膨胀机、冷凝器和储液罐;所述热源废气再循环模块包括第一和第二再循环阀门以及废气增压泵,所述第一和第二再循环阀门连接在所述蒸发器的废气侧出口,并根据所述控制模块的指令调整阀片开度,以调节再循环废气流量,所述废气增压泵连接在第一再循环阀门和一个三通接头之间,以对再循环废气进行增压;所述储能模块用于与再循环废气和发动机新排放的废气的混合废气进行热交换,所述储能模块连接在所述三通接头和蒸发器的废气侧入口之间;所述控制模块包括外环蒸发压强控制器、控制分配...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:史榕颀彭杰张扬军诸葛伟林李辉李楠
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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