本发明专利技术属于发动机技术领域，公开了一种ORC余热回收系统、控制方法、装置、设备及存储介质，控制方法包括关闭d出口和有机工质电控阀，完全打开有机工质电控阀和c出口，开启工质泵并以第一流量运行使第一回路导通；逐渐减小有机工质电控阀的开度，当排气换热器出口端的压力达到启动压力时，保持有机工质电控阀的当前开度；继续保持当前工质过热温度为所述工质过热目标温度，逐渐减小c出口的开度同时逐渐增加d出口的开度，直到c出口的完全关闭，d出口完全打开。能够在低热负荷工况开始建立工质压力，热负荷增加时工质压力随之增加直至完成启动，降低启动过程工质泵的能耗，保证朗肯循环余热回收系统启动过程安全平稳。余热回收系统启动过程安全平稳。余热回收系统启动过程安全平稳。
【技术实现步骤摘要】
ORC余热回收系统、控制方法、装置、设备及存储介质
[0001]本专利技术涉及发动机
，尤其涉及一种ORC余热回收系统、控制方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
[0002]从发动机的能量热平衡角度分析，一般发动机输出的有效功率只占燃油燃烧总热量的20％
‑
40％左右，其余热能量则主要通过排气和冷却介质(冷却水、机油散热等)被传递到大气环境中。由此可以看出，对于车用发动机，其余热能量具有很大的节能潜力，余热能回收利用技术有广泛的应用空间。目前，发动机余热能利用技术主要集中在增压、余热制冷、余热取暖、余热发电和改良燃料燃烧性能等几个方面。在当前车用余热利用的各种技术方案中，有机朗肯循环(ORC)余热回收技术的热效率最高，是最有可能首先实现产业化的技术。
[0003]但是在有机朗肯循环余热回收装置启动过程中，往往采用定压启动方式，即在朗肯循环启动之初，工质以设计流量在余热回收装置中流动，通过膨胀机旁通阀门将蒸发器内部压力建立至设计蒸发压力并保持压力不变，发动机排气流入蒸发器中加热工质使其变成过热蒸汽，最后将过热蒸汽流入膨胀机，高温高压的过热蒸汽工质推动膨胀机做功，这样完成了朗肯循环的定压启动过程。
[0004]该方法需要通过工质泵将朗肯循环系统工质压力建立至较高的蒸发压力，存在启动过程工质泵功耗高的问题；同时，此启动过程中通过减小膨胀机旁通阀门开度的方式将蒸发器内部压力升高至设计蒸发压力，对膨胀机旁通阀门的可靠性要求高，零部件成本高。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种ORC余热回收系统、控制方法、装置、设备及存储介质，以解决启动过程工质泵功耗高的问题。
[0006]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]第一方面，一种ORC余热回收系统，包括：
[0008]发动机、发动机尾气后处理装置、排气三通阀、排气换热器、有机工质电控阀、膨胀机、发电机、单向阀、有机工质电控阀、冷凝器、储液罐、工质泵、流量计、第一温度传感器和第一压力传感器，所述排气三通阀的a出口连接所述发动机尾气后处理装置，所述排气三通阀的c出口和d出口分别连接至外部环境和所述排气换热器；
[0009]所述工质泵、流量计、排气换热器、有机工质电控阀、冷凝器、储液罐、工质泵形成第一回路；
[0010]所述工质泵、流量计、排气换热器、有机工质电控阀、膨胀机、单向阀、冷凝器、储液罐、工质泵形成第二回路；
[0011]所述第一温度传感器和第一压力传感器分别用于获取所述排气换热器出口端的第一温度和第一压力。
[0012]作为上述ORC余热回收系统的优选方案，还包括风扇、第二温度传感器和第二压力传感器，所述风扇用于对所述冷凝器散热，所述第二温度传感器和第二压力传感器分别用于获取所述冷凝器出口端的第二温度和第二压力。
[0013]作为上述ORC余热回收系统的优选方案，还包括压气机和涡轮机，进气管路与所述压气机的进气端相连，所述压气机的出气端与所述发动机相连，所述发动机与所述涡轮机的进气端相连，所述涡轮机的出气端与所述发动机尾气后处理装置的进气端相连。
[0014]第二方面，一种ORC余热回收控制方法，用于控制上述的ORC余热回收系统，所述控制方法包括以下步骤：
[0015]S100、关闭d出口和有机工质电控阀，完全打开有机工质电控阀和c出口，开启工质泵并以第一流量运行使第一回路导通；
[0016]S200、逐渐减小所述有机工质电控阀的开度，当所述排气换热器出口端的压力达到启动压力时，保持所述有机工质电控阀的当前开度；
[0017]S300、逐渐减小c出口的开度，同时逐渐增加d出口的开度，根据所述排气换热器出口端的第一温度和第一压力确定当前工质过热温度，当所述工质过热温度达到工质过热目标温度时，保持c出口和d出口的当前开度；
[0018]S400、逐渐增加有机工质电控阀的开度并保持所述排气换热器出口端的压力为所述启动压力，直到有机工质电控阀完全打开；
[0019]S500、保持当前工质过热温度为所述工质过热目标温度，逐渐减小所述有机工质电控阀的开度直到所述有机工质电控阀关闭；
[0020]S600、继续保持当前工质过热温度为所述工质过热目标温度，逐渐减小c出口的开度同时逐渐增加d出口的开度，直到c出口的完全关闭，d出口完全打开。
[0021]作为上述ORC余热回收控制方法的优选方案，所述步骤S300和步骤S600中，减小c出口开度的速率和增加d出口开度的速率相同。
[0022]作为上述ORC余热回收控制方法的优选方案，包括以下步骤：
[0023]根据冷凝器出口端的第二温度和过冷目标温度，控制风扇的转速。
[0024]作为上述ORC余热回收控制方法的优选方案，第二温度大于过冷目标温度时，降低风扇的转速；
[0025]第二温度小于过冷目标温度时，提高风扇的转速；
[0026]第二温度等于过冷目标温度时，保持风扇的当前转速。
[0027]第三方面，一种ORC余热回收控制装置，包括：
[0028]第一模块，用于关闭d出口和有机工质电控阀，完全打开有机工质电控阀和c出口，开启工质泵并以第一流量运行使第一回路导通；
[0029]第二模块，用于逐渐减小所述有机工质电控阀的开度，当所述排气换热器出口端的压力达到启动压力时，保持所述有机工质电控阀的当前开度；
[0030]第三模块，用于逐渐减小c出口的开度，同时逐渐增加d出口的开度，根据所述排气换热器出口端的第一温度和第一压力确定当前工质过热温度，当所述工质过热温度达到工质过热目标温度时，保持c出口和d出口的当前开度；
[0031]第四模块，用于逐渐增加有机工质电控阀的开度并保持所述排气换热器出口端的压力为所述启动压力，直到有机工质电控阀完全打开；
[0032]第五模块，用于保持当前工质过热温度为所述工质过热目标温度，逐渐减小所述有机工质电控阀的开度直到所述有机工质电控阀关闭；
[0033]第六模块，用于继续保持当前工质过热温度为所述工质过热目标温度，逐渐减小c出口的开度同时逐渐增加d出口的开度，直到c出口的完全关闭，d出口完全打开。
[0034]第四方面，一种设备，包括：
[0035]一个或多个处理器；
[0036]存储装置，用于存储一个或多个程序；
[0037]当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述的ORC余热回收控制方法。
[0038]第五方面，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述的ORC余热回收控制方法。
[0039]本专利技术的有益效果：
[0040]对于ORC余热回收系统，能够在低热负荷工况开始建立工质压力，热负荷增加时工质压力随之增加直至完成启动，降低启动过程工质泵的能耗，同时，保证朗肯循环余热回收系统启动过程安全平稳，从而有助本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种ORC余热回收系统，其特征在于，包括：发动机(1)、发动机尾气后处理装置(4)、排气三通阀(5)、排气换热器(6)、有机工质电控阀(7)、膨胀机(8)、发电机(9)、单向阀(10)、有机工质电控阀(11)、冷凝器(22)、储液罐(12)、工质泵(13)、流量计(14)、第一温度传感器(18)和第一压力传感器(19)，所述排气三通阀(5)的a出口连接所述发动机尾气后处理装置(4)，所述排气三通阀(5)的c出口和d出口分别连接至外部环境和所述排气换热器(6)；所述工质泵(13)、流量计(14)、排气换热器(6)、有机工质电控阀(11)、冷凝器(22)、储液罐(12)、工质泵(13)形成第一回路；所述工质泵(13)、流量计(14)、排气换热器(6)、有机工质电控阀(7)、膨胀机(8)、单向阀(10)、冷凝器(22)、储液罐(12)、工质泵(13)形成第二回路；所述第一温度传感器(18)和第一压力传感器(19)分别用于获取所述排气换热器(6)出口端的第一温度和第一压力。2.根据权利要求1所述的ORC余热回收系统，其特征在于，还包括风扇(15)、第二温度传感器(20)和第二压力传感器(21)，所述风扇(15)用于对所述冷凝器(22)散热，所述第二温度传感器(20)和第二压力传感器(21)分别用于获取所述冷凝器(22)出口端的第二温度和第二压力。3.根据权利要求2所述的ORC余热回收系统，其特征在于，还包括压气机(2)和涡轮机(3)，进气管路与所述压气机(2)的进气端相连，所述压气机(2)的出气端与所述发动机(1)相连，所述发动机(1)与所述涡轮机(3)的进气端相连，所述涡轮机(3)的出气端与所述发动机尾气后处理装置(4)的进气端相连。4.一种ORC余热回收控制方法，其特征在于，用于控制权利要求2
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3所述的ORC余热回收系统，所述控制方法包括以下步骤：S100、关闭d出口和有机工质电控阀(7)，完全打开有机工质电控阀(11)和c出口，开启工质泵(13)并以第一流量运行使第一回路导通；S200、逐渐减小所述有机工质电控阀(11)的开度，当排气换热器(6)出口端的压力达到启动压力时，保持所述有机工质电控阀(11)的当前开度；S300、逐渐减小c出口的开度，同时逐渐增加d出口的开度，根据所述排气换热器(6)出口端的第一温度和第一压力确定当前工质过热温度，当所述工质过热温度达到工质过热目标温度时，保持c出口和d出口的当前开度；S400、逐渐增加有机工质电控阀(7)的开度并保持所述排气换热器(6)出口端的压力为所述启动压力，直到有机工质电控阀(7)完全...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙爱洲，王鹏，李丽，李子非，袁宝良，金华玉，
申请(专利权)人：一汽解放汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：
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