內容簡介
低溫餘熱發電有機朗肯循環的原理、系統構成、性能模擬和最佳化設計方法，內容包括：低溫餘熱發電技術的概述、有機朗肯循環的原理及熱力學特性、有機朗肯循環工質的選擇及物性計算方法、循環工質的換熱計算方法、低溫餘熱發電有機朗肯循環的模擬方法、有機朗肯循環熱力系統的最佳化設計方法等。此外，《低溫餘熱發電有機朗肯循環技術》還介紹了有機朗肯循環在生物質發電及熱電聯產、太陽能發電及熱電聯產、海水淡化、海洋溫差發電方面的實際套用，同時概述了用於低溫餘熱發電的半導體溫差發電、斯特林循環、氨-水混合工質Kalina循環技術。作者簡介
王華，1965年生。工學博士，教授，博士生導師。1996年獲昆明理工大學有色冶金專業博士學位，1998-2000年在日本京都大學能源學院從事博士後研究，現任昆明理工大學副校長，兼任中國有色金屬學會理事、中國金屬學會能源與熱工學會理事、中國能源學會理事、雲南省自動化學會理事長、雲南省金屬學會理事、雲南省熱工熱能學術委員會主任委員等，是雲南省有突出貢獻的中青年專家，雲南省技術與學術帶頭人，併入選“新世紀百千萬人才工程”國家級人選。先後榮獲部級科技獎勵10項，獲國家專利授權38項，發表論文200餘篇，出版專著13部。
目錄
前言第1章緒論
1.1低溫餘熱發電的現狀
1.1.1水泥窯爐低溫餘熱發電
1.1.2乾熄焦餘熱發電
1.1.3燒結低溫餘熱發電
1.2低溫餘熱熱力發電的主要技術
1.2.1低溫餘熱發電的兩種主要熱力循環
1.2.2利用LNG冷能有機朗肯循環發電
1.3有機朗肯循環發電技術研究現狀
1.4低溫餘熱發電有機朗肯循環技術研究的意義
第2章低溫餘熱發電有機朗肯循環原理及一般特性
2.1低溫餘熱的特性
2.1.1餘熱介質物性參數的計算方法
2.1.2餘熱所具有的能量
2.1.3低溫餘熱煙氣的腐蝕性
2.2低溫餘熱發電有機朗肯循環的原理與組成
2.2.1有機朗肯循環的原理與組成
2.2.2純工質有機朗肯循環的類型
2.2.3低沸點混合工質有機朗肯循環
2.3有機朗肯循環中餘熱鍋爐的類型與特點
2.3.1有機工質餘熱鍋爐的類型
2.3.2有機工質餘熱鍋爐的主要特點
2.4有機工質餘熱鍋爐的一般熱力特性
2.5低溫餘熱發電有機朗肯循環系統的冷端形式
2.6低溫餘熱發電有機朗肯循環炯分析
2.6.1損失分布
2.6.2效率
第3章有機朗肯循環工質的選擇及物性
3.1有機朗肯循環工質的選擇原則
3.2純工質熱力性質計算方法.
3.2.1PR狀態方程
3.2.2純工質導出參數的熱力學關係式
3.2.3PR狀態方程求解及氣液相平衡計算
3.3混合工質熱力性質計算方法..
3.3.1混合工質PR狀態方程及混合規則
3.3.2混合工質比摩爾焓、比摩爾熵及組元逸度係數計算
3.3.3混合工質氣液相平衡的計算
3.4工質遷移性質的計算方法
3.4.1動力黏度的計算
3.4.2導熱係數的計算
3.5表面張力的計算
第4章有機工質管內流動沸騰換熱.
4.1管內流動加熱的換熱過程
4.2有機工質管內對流換熱
4.2.1單相流體管內強制對流換熱關聯式
4.2.2管內過冷沸騰換熱關聯式
4.2.3管內飽和氣泡狀沸騰換熱和兩相強制對流換熱關聯式
4.2.4管內濕蒸氣強制對流換熱關聯式
4.3有機工質管內流動沸騰換熱的實驗研究
4.3.1實驗目的
4.3.2實驗裝置
4.3.3實驗原理
4.3.4實驗結果及分析
第5章低溫餘熱發電有機朗肯循環系統模擬
5.1低溫餘熱發電有機朗肯循環流程
5.2低溫餘熱發電有機朗肯循環模擬
5.2.1模擬模型
5.2.2系統獨立變數（自由度）的確定
5.2.3模擬計算結果與分析
第6章有機朗肯循環熱力系統的最佳化設計方法
6.1單目標最佳化數學模型
6.2單目標最佳化方法
6.2.1系統淨輸出功率或總炯損評價指標最佳化法
6.2.2單位換熱面積輸出功率評價指標最佳化法
6.2.3換熱設備緊湊性評價指標最佳化法
6.2.4餘熱鍋爐單位容積輸出功率評價指標最佳化法
6.3多目標最佳化方法
6.3.1最佳化數學模型
6.3.2最佳化結果及分析
6.4炯經濟最佳化方法
6.4.1年度化總成本最小最佳化法
6.4.2年度化淨利潤最大最佳化法
6.4.3單位成本淨利潤最大最佳化法
結束語
參考文獻
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前言
溫度在350％以下的低溫餘熱普遍存在於建材、冶金、化工和輕工等工業過程中，對其實現高效回收利用具有重要意義。利用數量龐大的低溫餘熱每發lkW.h電量，約可節約0.4kg標準煤及4kg水的消耗，減少約1.1kg的C02、S02及氮氧化物等物質的排放，同時可減輕電廠大量用煤造成的沿線交通、運輸及環境壓力，緩解電廠鍋爐灰渣的儲運壓力。將低溫餘熱所具有的熱能轉換為電能，是提高能源利用效率和降低環境污染的有效途徑。低溫餘熱的熱一功（電）轉化技術主要有有機朗肯循環（organic.Rankinecycle，ORC）、斯特林循環、半導體熱電thermoelectric）材料溫差發電、氨一水混合工質Kalina循環及熱聲（thermoacoustic）發電等。其中，半導體熱電材料溫差發電效率較低、造價高昂，且受材料性能的制約；理論上Kalina循環具有較高效率，但其構成複雜，對系統密封性要求極高，尚需經實際工程套用結果的檢驗。相比之下，由於空分等工藝的需要，目前，國際上對有機朗肯循環的心臟口口透平（或膨脹機）研究較為成熟，可採用向心透平、螺桿式、滾動轉子式及渦鏇式膨脹機等多種形式，輸出軸功率可小到1千瓦，大至數千千瓦。與傳統的水蒸氣朗肯循環發電技術相比，有機朗肯循環技術不僅可簡化系統，而且能顯著提高發電效率。因此，採用有機朗肯循環技術回收低溫餘熱是目前研究的熱點，也是未來低溫餘熱回收利用的發展趨勢。據保守估計，每年我國國內的ORC低溫餘熱發電設備市場需求量至少在5×10~kWe左右，即意味著ORC技術每年有數千億元的國內市場空間。鑒於低溫熱能發電技術廣闊的套用前景和巨大的市場空間，西方已開發國家對ORC技術保密。目前，國際上一些較大的低溫餘熱發電設備生產商，如OMAT、WOW能源、GE油氣集團及FREEPOWER等公司，已完成對我國大型冶金企業及石油化工企業低溫餘熱資源的初步調查，準備進入我國廣闊的低溫餘熱發電市場。因此，加快我國ORC技術的研究，提高我國低溫餘熱發電系統的設計水平，增強我國ORC設備製造及配套能力已刻不容緩。
本書在全面介紹低溫餘熱發電有機朗肯循環原理及系統構成的基礎上，基於對餘熱介質及有機工質物性計算方法的理論分析和工質傳熱
