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C20一种冷热电联产系统的热力学分析与改进

热力系统设计与实践

指导教师:吴睿 项目成员:郭岍桢,千坤,陈文

项目海报

项目简介

项目概述

项目旨在构建一个冷热电三联产系统,并通过改变参数和优化循环过程,提高系统效率。

该冷热电三联产系统由布雷顿循环、有机朗肯循环和吸收制冷循环,三部分组成。布雷顿循环中,空气经过两级压缩机、中冷器、燃烧室形成高温高压烟气,通过汽轮机向外做功。有机朗肯循环中,选用有机质甲苯,通过回热器、冷凝器、水泵、汽轮机对外做功。之后,烟气进入吸收制冷循环,将浓氨水分解成高压饱和氨气和稀氨水,生成低温低压液氮,实现制冷效果。


项目目标

项目的主要目标有三。

第一,构建由布雷顿循环、有机朗肯循环和吸收式制冷循环组成的冷热电三联供系统,保证其有效运行。

第二,通过所学知识和EES软件,对循环进行热力学第一定律和第二定律分析,了解各部分能量利用情况和效率。

第三,通过对循环过程分析,改变进口温度、压力、增压比等参数条件,考量效率提升情况,给出优化参数设计。同时,对循环过程进行优化,增加抽气过程,进一步提升系统运行效率。


项目成果

项目较好实现了项目设计的目标,主要成果有:

第一,构建了能有效运转的冷热电三联产系统,较好的复现了参考论文中的核心设计及最后的运行效率。

第二,完成了对三联产系统的热力学第一定律和第二定律分析,通过EES软件计算模拟了各环节的能量转换和利用情况。

第三,绘制了各参数改变对效率的影响变化图,根据各循环情况给出了优化参数设计。此外,在有机朗肯循环处增加了抽气循环,进一步提升了整个系统的运行效率。


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