一、余热发电的选择及其系统（论文文献综述）
梁欣[1]（2019）在《余热发电高速永磁电机设计与分析》文中指出余热发电是将工业生产中多余的热能转化为电能的一种技术,不仅节能环保,还有利于经济发展。高速永磁直驱式的余热发电机通过将高速透平机与高速永磁电机直接相连,大大缩小了发电系统体积,减小占地面积,省去了变速箱结构,易于密封,减小维护量。此外,经过整流逆变后接入电网的电流易于调整,能够较好地适应余热能源的变化波动。但是高速电机会带来损耗密度高、电机温升高、转子应力过大等诸多问题,兆瓦级高速电机的这些问题更加突出。本文在已有的340 k W,11000 r/min的高速电机的基础上,设计研究了一台1 MW,20000 r/min的高速永磁电机。本文从电机结构、电磁设计、损耗分析、温度场分析、应力场和转子动力学分析等方面,全面地开展了余热发电用大功率高速永磁同步电机的设计与分析,具体内容如下:（1）针对余热发电场合的特殊性,对电机结构设计的特殊之处进行了阐述,分析了电磁负荷的分配问题;采用有限元和磁路法对电机进行了设计,并对结果进行了比较。（2）深入研究了高速电机损耗的产生原理和分布形式。对高速永磁电机的损耗进行了分析和计算,主要从转子涡流损耗、风摩损耗、定子铁耗、绕组铜耗等四方面进行了研究。采用解析或有限元的方法对其进行了计算,并加以比较分析。（3）针对余热发电高速永磁电机的散热结构,采用了计算流体动力学（CFD）法和热路法,进行了温升计算;对比分析了两种方法的计算结果,对电机温升进行了校核。在CFD法中,分析对比了不同绕组、风道等效模型的特点。在热路法中,进行了热阻网络的构建及热阻的计算。（4）为保证高速转子的安全,从转子应力和转子动力学两方面,进行了计算与校核。在转子应力上,给出了表贴永磁电机模型的转子应力解析计算公式,分析了转速、过盈量、护套厚度等关键参数对转子应力的影响。在转子动力学特性上,分析了轴承刚度、阻尼、叶轮质量等参数对临界转速的影响。
殷谦[2]（2018）在《回转窑余热回收装置及系统的性能分析与优化设计》文中进行了进一步梳理水泥是国民生产的基础行业,同时也是高耗能行业。回转窑是水泥生产过程中熟料生成的核心部件,其能源消耗决定着水泥工业的生产水平。回转窑设备的能量损失主要来源于其外壳表面对外散热以及窑内出口余热烟气,相关研究表明其能量损失占水泥生产线总能耗的30～40%左右。因此,减少或者回收回转窑设备的能量损失对于水泥工业的节能减排具有重要意义。本文以回转窑表面用余热回收装置及相关余热回收系统为研究对象,分析了回转窑余热回收装置及相关系统的传热与流动特性,构建了回转窑余热利用设备及系统优化设计的理论模型,应用优化算法对其结构与运行参数进行了优化设计,主要研究内容与取得的成果如下所示:1.针对回转窑集热器装置及系统的设计缺乏考虑回转窑正常生产运行的问题,理论分析了回转窑横截面的传热过程,确定了集热器装置的功能和边界条件,构建了回转窑表面散热的数学模型,对实际生产的回转窑进行实验测量,数值计算了集热器系统所需的热源温度以及换热量。总结了余热回收用集热器系统的基本设计方法如下:窑内生产分为三个不同区域,各个区域的化学反应需要一定的温度。对于回转窑外壳表面,为避免其钢制结构承受较大热应力而造成寿命降低,各个区域外表面温度应控制在合适的值。因此,对于回转窑表面温度在300 ℃以上的区域,应适当布置对流辐射耦合型集热器;对于外表面温度低于200 ℃的区域,应布置辐射型集热器;而对于温度在200～300 ℃之间的区域,可根据实际温度布置换热面,并在此基础上维持回转窑表面温度沿轴向分布均匀。2.对集热器的进行了传热与流动性能实验研究,推导基于火积耗散理论的集热器结构设计的热阻表达式,建立了集热器已知参数与管长、管子数以及管径等结构参数之间的数学关系,以所需换热面积、压降以及传热与流动引起的改进熵产数为目标函数,应用单目标和多目标优化方法设计了上述两种集热器的结构与运行参数。结果表明,优化后的辐射型集热器所需换热面积相比于实际工况初始值减少了 30%,在相同换热量的条件下,压降的变化对优化设计的换热面积结果影响不大,对结构参数的选取影响较大。对于辐射对流耦合型集热器,优化后集热器辐射换热面所需换热面积相比优化前减少15%,对流换热面所需换热面积减少了 20%左右,优化前后两种形式的换热面所消耗的泵功明显减少,优化后集热器的传热熵产数相比优化前基本不变,而流动引起的熵产数明显降低。多目标优化能够避免单目标优化中牺牲集热器的性能获得优化参数的问题,优化后集热器所需换热面积及压降相比优化前降低了至少18%和10.8%,优化后传热和流动引起的改进熵产数与其对应的换热面积与压降有相同的减小趋势。同时获得了多目标优化Pareto前沿的优化解集,为设计人员提供了较好的选择方案和指导。3.针对集热器系统进行了传热与流动的理论分析,构建了基于热阻分析的优化数学模型,对并联集热器系统和串并联集热器系统进行了结构与运行参数的优化设计,获得了系统中各个集热器的换热面积与质量流量的优化布置。提出了并联与串并联集热器系统的多目标优化设计方法,推导了设计参数与系统已知量之间的函数关系,以系统所需总换热面积、所需总功耗和传热与流动引起的熵产为目标函数,优化设计了集热器系统的结构与运行参数。结果表明,对并联集热器系统,系统所需的换热面积相比优化前减少了 15.6%,系统所消耗的泵功相比优化前降低了 14%。对串并联集热器系统,基于热阻分析的整体优化方法相比传统优化方法能够获得系统结构与运行参数的最优布置,通过上述优化方法其系统所需换热面积与功耗分别降低10.8%和12.1%。同时,对集热器系统进行了成本与收益分析,结果表明回收成本时间为10个月,年收益为41126.1（?）,系统经济性较好。4.对于实际应用的余热发电系统,构建了基于热阻分析的回转窑余热烟气利用系统的数学模型,提出了基于热阻分析的余热发电系统整体优化设计方法,其中,余热发电系统包括SP锅炉、AQC锅炉、汽轮机、凝汽器以及9个集热器组成的集热器系统。对系统内各个换热部件基于火积耗散热阻的分析,推导了整个系统的设计已知量与换热部件所需的热导以及质量流量之间的数学关系。以总热导和发电量为目标,获得了余热发电系统内换热部件所需热导以及质量流量的最优布置。优化结果表明,基于热阻分析的余热发电系统整体优化方法获得了系统各个换热部件的优化设计参数,集热器系统所需的换热面积相比优化前减少了22%,蒸发过程的温度随着系统总流量和汽轮机输出功的增加而降低。另外,随着凝汽器冷却水入口温度的升高和汽轮机输出功的增加,系统所需总热导亦会增大。
朱娜[3]（2018）在《低品位余热发电装置的嵌入式控制系统研究》文中认为随着工业节能减排的号召,低品位余热资源回收发电技术开始被广泛关注。针对低品位余热资源回收难问题,课题组在前期研究的基础上提出罗茨动力机用于低品位余热发电领域的技术方案并对其控制系统进行研究。为使控制系统调试方便、易维护,改善运行稳定性,增强工作可靠性,本文对低品位余热发电装置的控制系统进行深入研究,通过控制系统硬件平台优化以及先进控制算法应用达到改善控制系统工作性能的目的。主要从以下几方面进行研究:1.对控制系统功能需求进行分析,提出模块-基板形式的硬件整体设计方案,在模块化硬件系统设计的基础上提出软件系统方案,并对低品位余热发电机组控制方法进行研究,将模糊PID控制应用于转速调节系统中,致力于稳定电能的研究。2.运用模块化设计思想搭建具有可裁剪、可移植、可扩展功能的模块-基板形式硬件平台。主要有以主从C8051F020片上系统为核心的最小系统模块、输入接口电路部分（包括仪表信号采集模块、转速检测模块、I/O输入模块）、输出接口电路部分（包括电动比例阀驱动模块、伺服节流阀驱动模块、开关量输出模块）、电源模块以及通信接口模块。各功能模块独立存在,通过基板连接完成硬件平台搭建,表明模块-基板形式硬件平台在研究过程中的优势。3.在硬件电路完成的基础上,设计控制系统软件。主要有基于模糊PID控制算法的转速调节系统软件设计:将模糊PID控制用于转速调节,通过Matlab仿真分析表明其控制优势,继而对转速调节系统软件进行设计;同时对基于SPI协议的主从通讯程序以及基于Modbus协议的上下位机通讯程序进行研究,设计了人机交互界面。4.对模块-基板形式的硬件平台进行测试,验证各功能模块的可靠性与功能性;然后在搭建的试验平台上进行实验,实验表明在模块-基板硬件平台上及模糊PID控制算法调节下,系统可快速响应且可以稳定运行。为未来低品位余热发电装置在余热资源再利用领域的实际应用奠定了基础。
刘碧峰[4]（2017）在《三安钢铁烧结余热发电控制系统的设计与应用研究》文中研究指明当前,钢铁行业是我国工业领域的耗能大户,是节能减排的重点行业。其烧结工序能耗仅次于炼铁工序,节能潜力巨大。烧结余热发电是一项将烧结废气余热转化为电能的节能技术,也是当前提高二次能源利用率、节约能源的一项有效措施,实现降低企业生产成本、提高经济效益的有效途径。本文以三安钢铁烧结余热发电工程为研究对象,以余热发电工程的控制系统为重点进行余热发电DCS系统的设计工作。主要包括DCS系统的机柜设计、DCS控制站的软硬件选型配置、控制逻辑组态设计、人机界面组态设计以及DCS系统联机调试等工作。本文的主要内容如下:首先对三安钢铁烧结余热发电工程的需求、余热锅炉参数、汽轮机发电机组参数以及发电工程热工自动化程度进行了分析,提出了 DCS系统的整体设计方案以及网络架构,并介绍了本DCS系统结构与功能特点。根据工艺规模及要求对DCS系统硬件进行选型及配置,设计出控制机柜、操作台及机柜内布置,并开发了机柜内I/0模块接线图自动生成软件,解决了人工重复劳动问题。其次根据余热发电工艺要求设计了 DCS的控制逻辑和人机界面。其控制逻辑,通过逻辑组态,设计出标准化的模拟量功能模块、驱动级功能模块、顺控功能模块等。根据工艺特点及连锁保护的要求,设计了数据采集系统（DAS）、顺序控制系统（SCS）、模拟量控制系统（MCS）、危急遮断系统（ETS）、事故顺序记录（SOE）、故障诊断系统等。设计了由锅筒液位、蒸汽流量和给水流量构成的三冲量串级调节解决了锅筒液位稳定调节难的问题。其人机界面,根据工艺流程及系统的功能要求,设计出系统的工艺流程界面,并设计出开关量设备、模拟量设备操作面板,以及报警与光字牌画面、实时与历史趋势图、生产运行报表等功能性的人机交互界面。最后对控制系统进行联机调试,对相关设备进行连锁保护试验。在调试期间解决了调试过程出现的各种问题,在试运行期间通过对模拟量控制的参数整定以及对控制逻辑的改进和优化,提高了控制系统的自动调节性能。系统投运后已稳定、可靠运行至今。
吴哲[5]（2017）在《ORC发电装置稳态建模及变工况性能研究》文中指出为提高能源利用率,国家提出了“十三五”节能环保发展规划,积极鼓励余热能源的开发与利用。作为国内新兴热电转换技术,有机朗肯循环（简称ORC）发电系统具有利用热源温度低、系统工作压力低、系统占地空间小、较好的适应性及高效环保等优点,目前已成为国内余热回收领域研究的热点。ORC低温余热发电装置的研究在国内起步较晚,多以系统部件为研究对象,以理论研究为主,100kW以上级别的研发样机较少。为了对接近工程应用的高功率发电装置系统性能进行深入分析,模拟并预测装置变工况时运行情况,本文对300kW级别的ORC低温余热发电装置稳态建模并仿真,在变工况下对其性能进行分析。首先,根据给定的热源条件,从工业常用制冷剂中进行初步筛选,确定四种工质。通过建立简单系统模型,分别对四种工质的系统内蒸发器出口温度、冷凝器出口温度与系统效率关系进行分析,结合四种工质的实际应用情况,考虑透平设计、使用安全性及经济性等因素,最后确定R134a最为满足本样机的热源条件及装置运行条件。其次,对ORC低温余热发电装置进行从工程到理论的模型转化,合理假设边界条件并简化模型,利用Matlab软件编程,分别采用移动边界法、多项式拟合等方法对系统各部件进行稳态建模,以冷热源及工质泵频率作为输入条件,并考虑避免非常规工况的发生,将各部件模型有机结合。最后,仿真并对比分析了多种变工况条件下系统热力学参数的变化情况,在只改变热源温度或流量、只改变冷源温度或流量及保持过热度不变时热源温度伴随工质泵频率同时上升五种变工况条件下,研究热负荷、冷负荷、蒸发器出口过热度、液位、透平压降、系统效率等性能参数变化情况。仿真结果表明,热源流量对系统效率影响大于冷源流量,热源温度随工质泵频率一起升高的升负荷方式要比单纯的提升热源温度对系统效率提升效果更好,而冷源温度降低对提升系统性能的影响最为显着,每降低1℃的冷源约升高0.2%的系统效率,比热源温度对系统效率的影响高出约10倍。研究成果丰富了国内对于大发电功率下系统仿真模型研究的内容,为样机在变工况下进行调试试验提供理论依据,也可为后续的控制策略提供参考。
孟岩[6]（2017）在《基于生物质补燃的工业余热高效利用技术的研究》文中指出为充分回收低品位工业余热并合理利用生物质能源,从系统集成创新的角度出发,以水泥生产工业为例,提出一种生物质补燃水泥工业余热发电系统。来自水泥生产线的低温余热烟气全部用来加热工质水产生饱和蒸汽,饱和蒸汽进入生物质补燃锅炉中进行过热后送入汽轮机中做功,补燃燃料为生物质气化燃气,补燃锅炉为过热器锅炉,仅对来自余热锅炉的饱和蒸汽进行过热,自身不产生蒸汽。本文以日产5 000t新型干法水泥生产线生产余热数据为基础,建立单压和双压两种补燃余热发电系统,从热力学角度对系统建立模型,进行热力计算与分析,得到了补燃余热发电系统相关热力性能数据,并与对应的现有水泥窑纯低温余热系统进行对比。结果表明:单压补燃余热发电系统与传统单压纯低温发电系统相比,系统循环热效率和系统发电效率分别提高了1.63和1.92个百分点。双压补燃余热发电系统与传统双压纯低温发电系统相比,系统循环热效率和系统发电效率分别提高了1.05和1.53个百分点。同时,单压和双压补燃余热发电系统生物质消耗量分别为2.95t/h和1.92t/h,生物质补燃输入能量占总输入能量比例分别为15.23%和10.5%,系统以水泥生产余热为主,生物质能量为辅。对补燃余热发电系统进行了设计,得到了补燃余热发电系统中各锅炉的结构参数。由于补燃余热发电系统中的过热器被独立出来设置为补燃锅炉,余热烟气全部被用来产生饱和蒸汽,因此,相比于纯低温余热发电系统,补燃余热发电系统蒸发量更大,蒸发受热面面积增加。利用所建立的热力学模型,计算分析蒸发压力和窄点温差变化对补燃余热发电系统性能的影响。结果表明:对于单压补燃余热发电系统,在相同蒸发压力下,随着窄点温差增大,系统发电功率降低,循环热效率不变,系统发电效率降低,生物质消耗量减少。蒸发压力为2MPa时,窄点温差由10℃升高至20℃,系统发电功率降低8.55%,系统发电效率降低7.46%,生物质消耗量降低8.54%。在相同窄点温差下,随着蒸发压力增加,系统发电功率降低,生物质消耗量减少,系统发电效率降低,但循环热效率升高,单位质量工质做功能力提高。窄点温差为15℃时,蒸发压力从1.4MPa升高到3MPa,系统发电功率降低14.80%,循环热效率升高10.21%,系统发电效率降低11.53%,生物质消耗量降低23.59%。对于双压补燃余热发电系统,其变化规律与单压系统基本相同,不同点是,在相同蒸发压力下,随着窄点温差的增大,循环热效率不再是一个定值,而是逐渐降低。
林明明[7]（2016）在《低温余热发电过程建模与先进控制策略研究》文中研究说明有机朗肯循环是实现低品位热源回收利用的有效技术途径,对于减少化石能源消耗,提高能源综合利用效率,降低工业运行成本以及减少污染物的排放等具有重要意义。设计可靠性高、性能优良的控制系统,对于提高有机朗肯循环余热发电技术的竞争力是十分必要的。本文对有机朗肯循环低温余热发电过程的建模与先进控制方法进行了深入研究,主要工作概括如下：1.以质量守恒方程和能量守恒方程为基础,通过合理的简化假设,采用移动边界法建立蒸发器和冷凝器的简化模型。通过机理分析建立涡旋式膨胀机和工质泵的稳态数学模型,并根据各部件之间的输入输出关系连接各部件模型,构建面向控制的有机朗肯循环低温余热发电系统的动态模型。该模型阶次低,并且保留了系统的非线性特性,适合于控制系统的设计与综合。2.跟踪余热能量运行方式下的有机朗肯循环余热发电系统,在大范围工况下运行时,具有强非线性。本文应用线性变参数（LPV）增益调度控制方法,选取余热热源的质量流量和温度作为调度变量,采用雅可比线性化方法将余热发电系统的非线性模型转化为具有凸多面体结构的LPV模型,然后利用线性矩阵不等式方法（LMI）对凸多面体各顶点分别设计控制器,最后综合各个顶点控制器得到全局LPV控制器。在与传统的PI控制算法比较中,仿真结果证明了该方法的优越性。3.大多数工业过程都是多变量、强耦合的复杂系统,同时,过程对象时常受到环境变化、操作条件改变等不确定性的影响,无法获得精确的数学模型。针对此问题,本文提出偏最小二乘（PLS）框架下的多回路H∞鲁棒控制策略。利用PLS子空间下变量自动配对和正交的特性,将耦合的多变量系统控制问题分解为子空间下的多个单回路控制器设计,有效解决了病态系统和非方系统中变量配对及解耦困难的问题,并通过精馏塔和混合槽两个仿真实例证明了该方法的有效性。4.将所提出的多回路鲁棒控制方法应用到典型的多变量耦合系统——跟踪负荷指令运行方式下的有机朗肯循环低温余热发电过程。首先采用动态滤波器法建立余热发电系统的PLS动态模型,考虑到实际系统中存在的模型失配以及热源扰动等不确定性因素,采用混合灵敏度方法在PLS框架下设计多回路鲁棒控制器,仿真结果验证了方法的可行性和优越性。
翟天龙[8]（2016）在《原位注热开采油页岩油气的输汽管道保温及余热利用的研究》文中研究说明油页岩已经成为世界各国研究和开发的重点,积极寻求新技术、新方法开发和利用油页岩不仅可以缓解我国石油、天然气对外的依存度,而且可以解决我国的能源危机。本文以原位注过热蒸汽开采油页岩油气为背景,以原位压裂热解开采油页岩油气实验为基础,利用实验研究的方法,对600℃过热蒸汽输送管道的保温和原位压裂热解开采油页岩油气实验中热能循环利用以及余热资源的利用进行研究,主要研究内容和结论如下:（1）在现有的输气管道保温措施基础上,选择泡沫石棉、陶瓷纤维毯和硅酸铝纤维毯不同保温材料和设计不同实验方案,对600℃过热蒸汽输送管道保温特性、保温结构以及保温材料选择进行研究,揭示了不同保温材料和保温结构下不同厚度保温层温度随时间变化规律,特别是对保温层中辐射传热进行了重点研究。得出:①采用泡沫石棉加铝箔保温结构,在保温层厚度84 mm～200 mm范围内,相同保温层厚度下,相比于仅用泡沫石棉,覆有7～10层泡沫石棉加铝箔保温结构可减少热流量30%～70%,②采用陶瓷纤维毯加铝箔保温结构,在保温层厚度150 mm时,保温层中加5层铝箔可以减少热损失10%以上。③采用硅酸铝纤维毯加铝箔保温结构,在保温层厚度150 mm时,保温层中添加2层、4层、6层、8层、10层铝箔可分别减少热损失4.91%、13.45%、18.35%、22.04%、24.76%,但当铝箔层数超过6层以后,热流量降低梯度逐渐变小,超过8层以后铝箔阻止热流量损失趋势变化不大。④温度稳定阶段,不同保温厚度间的平均温度与保温层厚度之间满足4次方的多项式关系,相关系数达0.99以上。结合实验研究,给出了 600℃过热蒸汽输送管道选择保温材料和优化保温结构参考建议。（2）将油页岩原位压裂热解开采油气实验整个系统作为研究对象,对该系统中某段时间内注水量、排水量、注气温度、液化气使用量、出水气温度进行统计分析,并计算系统水和热能的循环利用率,揭示该系统热能循环规律。得出:油页岩原位压裂热解开采油气实验中水循环利用率可达到83%以上,但热能有效利用率只有42.71%左右,超过53%的热能以低温（130～200℃）余热的形式从生产井被排出来。（3）对油页岩原位压裂热解开采油气实验中冷凝设备换热量的统计,并结合低温余热发电技术对油页岩原位压裂热解开采油气实验排出的低温余热的利用进行分析研究。得出:油页岩原位压裂热解开采油气实验中从生产井排出的余热热能超过83%以上可以回收利用;低温余热发电系统热能回收平均利用率可达13.19%,虽然前期投资大,但其收益大,节能效果明显,能从根本上解决用电问题,非常适合野外工程。
王培毅[9]（2016）在《有机朗肯循环余热发电系统的优化研究》文中指出我国工业中存在大量被直接排放到环境的低温余热,而有机朗肯循环（ORC）余热发电技术以结构简单,热效率高,寿命长,经济性好,环境友好等特点而被认为是目前回收余热最具前景的技术之一。因此,对该技术性能的优化研究对实现我国节能减排和维持生态平衡的发展战略有着重要意义。首先以基本的ORC系统（BORC）为研究对象,对系统经济性进行了研究,以蒸发温度、蒸发器窄点温差、烟气及冷却水流量为自变量,建立了以最小电力生产成本为目标函数的优化模型;分析了各参数对电力生产成本的影响,并对系统参数进行了优化,比较了烟温对最佳参数的影响。结果表明:由于蒸发温度、蒸发器窄点温差、烟气及冷却水流量对系统设备造价和净输出功的综合影响,其均存在最佳值使电力生产成本最小;在冷却水温度为20℃和进口烟温为170℃时,工质R245fa的经济性最好,对应的最小电力生产成本约0.4339元/（k W·h）;且随着烟温的升高,系统经济性提高,对应的最佳蒸发温度、蒸发器窄点温差及烟气流量均增大。在已建立BORC系统热力和经济模型的基础上,建立了内回热有机朗肯循环（IHORC）系统的数学模型,以此对两系统的热经济性和经济性进行分析。在蒸发温度的变化下,对两系统的热效率、效率、电力生产成本及回收期进行了分析。结果表明:随着蒸发温度的上升,两系统的热效率逐渐增大,而效率先增大后减小,存在某一蒸发温度使得效率最大;且随着蒸发温度的增大,两系统的电力生产成本和回收期均先减小后增大,存在最佳的蒸发温度,使得系统电力生产成本最小,回收期最短;在设定的条件下,IHORC系统热经济性更优;而BORC系统经济性更好。根据BORC系统和IHORC系统热经济性和经济性的对比结果,确立了一个由效率和电力生产成本构建的综合目标函数;并建立了分别以最大效率、最小电力生产成本及最小综合目标函数为目标的优化模型,对两系统进行了优化;同时,分析了蒸发温度、冷凝温度及烟气温度对系统综合经济性的影响;并分析了烟温对系统参数的影响;且找出了不同烟温和蒸发温度下的性能更好的循环系统。结果表明:综合目标函数能够协调好热经济性和经济性,可以评价系统综合经济性;在设定的条件下,两系统分别存在综合经济性更好的蒸发温度区间,推荐利用IHORC系统回收高温烟气,而BORC系统适合回收低温烟气;且随着蒸发温度的升高,综合目标函数值先减小后增大,存在某一蒸发温度使得系统性能最好;随着冷凝温度的增大,综合经济性变差;同时,且随着烟温的上升,两系统最佳蒸发温度均逐渐增大。
莫依璃[10]（2014）在《工业余热发电二元非共沸混合工质ORC系统研究》文中认为随着我国能源短缺及环境污染的压力日益增大，利用普遍存在于建材、冶金、化工和轻工等工业生产中的低温工业余热，将其中所储存的热能转化为电能，已然成为节能减排的重要手段。余热较低的温度水平限制了常规蒸汽动力循环的热功转换效率。本文采用有机朗肯循环（ORC）系统来回收利用工业余热，探讨非共沸混合工质的组分配比及ORC运行工况，研究如何提高ORC系统的热力学性能。研究的主要内容如下：①为比较二元非共沸混合工质与纯工质ORC系统，采用混合工质两相区平均温度为基准，以最大净输出功为评价指标，分析纯工质R245fa、R601a及混合工质R245fa/R601a系统的热力性能。R245fa/R601a （0.9/0.1）系统与纯工质系统相比具有最大热力学性能优势；R245fa/R601a质量比为（0.5/0.5）0.9/0.1时混合工质系统综合热力学性能较好；存在最适宜质量比使系统发挥较优热力学性能。②以探讨二元非共沸混合工质组分及质量配比为目的，采用在热力性能较优但具有燃烧特性的工质中引入抑燃剂的思路，将具有抑燃特性的R13I1、R227ea、R245fa与具有易燃特性的DME、R601a、R141b以不同质量配比形成七组新型二元非共沸混合工质。以系统热力学性能及经济性为评价指标筛选出七组混合工质的适宜配比，分别为R245fa/DME （0.8/0.2）、R245fa/R601a （0.4/0.6）、R245fa/R141b（0.7/0.3）、R13I1/R601a （0.8/0.2）、R13I1/R141b （0.6/0.4）、R227ea/R601a （0.7/0.3）、R227ea/R141b （0.8/0.2）。③以探讨非共沸混合工质ORC系统循环工况为目的，采用筛选得到的7组适宜配比的混合物为循环工质，比较系统在不同工况下的净输出功、火用效率及LEC。结果表明在结合实际情况下尽可能地降低冷凝温度；固定余热温度及质量流量的情况下，最佳蒸发温度与余热温度保持50℃60℃的温差；混合工质计算基准点的选择影响工质筛选的结果，合理选择基准点可提高混合工质系统性能。
二、余热发电的选择及其系统（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、余热发电的选择及其系统（论文提纲范文）
（1）余热发电高速永磁电机设计与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题意义及背景 |
| 1.2 国内外研究现状与发展趋势 |
| 1.3 余热发电高温永磁电机关键技术 |
| 1.4 研究工作基础 |
| 1.5 本文章节安排 |
| 2 高速余热发电机的结构与电磁设计 |
| 2.1 高速余热发电系统拓扑 |
| 2.2 多物理场设计流程 |
| 2.3 高速电机设计基础 |
| 2.4 电磁负荷的分配 |
| 2.5 初步设计过程 |
| 2.6 有限元计算结果 |
| 2.7 结果对比 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 高速余热电机损耗研究 |
| 3.1 转子涡流损耗研究 |
| 3.2 风摩损耗研究 |
| 3.3 定子铁耗研究 |
| 3.4 绕组铜耗研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 高速永磁电机温度场研究 |
| 4.1 电机温升基本原理 |
| 4.2 CFD温升模型 |
| 4.3 热路温升模型 |
| 4.4 热路法与CFD计算结果比较 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 转子力学研究 |
| 5.1 转子应力计算原理 |
| 5.2 关键参数对转子应力的影响 |
| 5.3 转子强度校核 |
| 5.4 转子动力学基本原理 |
| 5.5 关键参数对临界转速影响 |
| 5.6 转子动力学校核 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的主要论文 |
（2）回转窑余热回收装置及系统的性能分析与优化设计（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 回转窑余热利用研究现状 |
| 1.2.1 回转窑表面余热回收装置的研究现状 |
| 1.2.2 回转窑出口烟气余热利用的研究现状 |
| 1.3 基于准则参数的换热设备及系统的优化设计研究现状 |
| 1.3.1 基于熵产分析的换热设备及系统优化 |
| 1.3.2 基于场协同原理及(?)分析的换热设备及系统优化 |
| 1.4 工业换热设备及换热系统的优化算法研究现状 |
| 1.4.1 单目标优化研究现状 |
| 1.4.2 多目标优化研究现状 |
| 1.5 存在问题及本文研究主要内容 |
| 1.5.1 存在的问题 |
| 1.5.2 本文主要研究内容 |
| 第2章 回转窑余热利用装置及系统优化设计方法 |
| 2.1 回转窑用集热器装置及系统的的优化方法 |
| 2.1.1 回转窑用集热器装置的传热与流动理论分析 |
| 2.1.2 回转窑用集热器系统的优化设计理论分析 |
| 2.2 基于热阻分析的回转窑余热烟气利用系统优化的理论模型 |
| 2.2.1 余热烟气利用系统锅炉的热阻分析 |
| 2.2.2 余热烟气利用系统凝汽器的热阻分析 |
| 2.3 回转窑表面散热理论模型的建立及应用 |
| 2.3.1 回转窑表面散热数学模型的建立 |
| 2.3.2 回转窑表面散热模型在实际系统中的应用 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 回转窑用集热器装置的优化设计 |
| 3.1 集热器传热与流动性能的实验研究与数值模拟分析 |
| 3.1.1 集热器装置实验误差分析 |
| 3.1.2 实验结果与数值模拟分析 |
| 3.2 辐射型集热器参数的单目标优化设计 |
| 3.3 辐射对流耦合型集热器参数的单目标优化设计 |
| 3.3.1 耦合型集热器辐射换热面的优化设计 |
| 3.3.2 耦合型集热器对流换热面的优化设计 |
| 3.4 辐射对流耦合型集热器的多目标优化设计 |
| 3.4.1 耦合型集热器多目标优化的设计方法 |
| 3.4.2 以换热面积和所需压降为目标函数的多目标优化设计 |
| 3.4.3 以传热和流动引起的改进熵产数为目标的多目标优化设计 |
| 3.5 集热器装置的优化设计方法 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 回转窑用集热器系统的优化设计 |
| 4.1 并联集热器系统的结构及运行参数的优化设计 |
| 4.1.1 以系统总换热面积为目标函数的优化设计 |
| 4.1.2 以系统总功耗为目标函数的优化设计 |
| 4.2 基于热阻分析的串并联集热器系统的优化设计 |
| 4.2.1 串并联集热器系统的优化设计方法 |
| 4.2.2 以系统总换热面积为目标函数的优化结果 |
| 4.2.3 以系统所需总功耗为目标函数的优化结果 |
| 4.3 回转窑用集热器系统的多目标优化设计 |
| 4.3.1 集热器系统的多目标优化方法 |
| 4.3.2 并联集热器系统的多目标优化设计 |
| 4.3.3 串并联集热器系统的多目标优化设计 |
| 4.4 回转窑用集热器系统的经济性分析 |
| 4.4.1 集热器系统的投资成本与运行成本理论分析 |
| 4.4.2 集热器系统的成本与运行收益预估计算 |
| 4.5 集热器系统的优化设计方法 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于热阻分析的水泥余热发电系统优化设计 |
| 5.1 实际水泥余热发电系统的数学模型 |
| 5.2 以总热导为目标函数的余热发电系统的参数优化 |
| 5.2.1 余热发电系统以总热导为目标的优化结果及验证 |
| 5.2.2 余热发电系统内并联集热器系统的优化设计及讨论 |
| 5.2.3 质量流量对余热发电系统优化结果的影响 |
| 5.2.4 凝汽器冷却水温度对余热发电系统优化结果的影响 |
| 5.2.5 汽轮机输出功率对余热发电系统优化结果的影响 |
| 5.3 以发电量为目标函数的余热发电系统的参数优化 |
| 5.3.1 余热发电系统以发电量为目标的优化结果及验证 |
| 5.3.2 以发电量为目标的余热发电系统优化设计结果讨论 |
| 5.4 余热发电系统的优化设计方法 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 主要研究成果 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文和参加科研情况 |
| 附件 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（3）低品位余热发电装置的嵌入式控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 低品位余热利用技术研究现状 |
| 1.3 低品位余热发电装置研究现状 |
| 1.3.1 小型动力机的研究现状 |
| 1.3.2 罗茨动力机的在低品位余热发电装置中的应用 |
| 1.4 低品位余热发电技术控制系统研究 |
| 1.4.1 低品位余热发电技术控制系统现状 |
| 1.4.2 低品位余热发电控制系统的确定 |
| 1.5 课题的提出及研究内容 |
| 1.5.1 课题的提出 |
| 1.5.2 论文主要研究内容 |
| 第二章 控制系统需求分析与总体方案设计 |
| 2.1 低品位余热发电装置介绍 |
| 2.1.1 罗茨动力机 |
| 2.1.2 蒸汽循环管道 |
| 2.1.3 冷却润滑系统 |
| 2.1.4 发电机及电力输出控制柜 |
| 2.2 需求分析与方案设计 |
| 2.2.1 关键元器件的研究 |
| 2.2.2 控制系统需求分析 |
| 2.2.3 控制对象分析 |
| 2.2.4 硬件总体方案设计 |
| 2.2.5 软件总体方案设计 |
| 2.3 低品位余热发电机组控制策略研究 |
| 2.3.1 系统稳定性概念 |
| 2.3.2 控制策略研究 |
| 2.3.3 模糊PID控制器 |
| 2.3.3.1 PID控制系统 |
| 2.3.3.2 模糊控制器 |
| 2.3.3.3 模糊PID控制系统 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 低品位余热发电嵌入式控制系统硬件开发 |
| 3.1 控制芯片选型 |
| 3.2 最小系统设计 |
| 3.3 主MCU输入接口电路设计 |
| 3.3.1 仪表信号采集电路设计 |
| 3.3.2 转速检测电路设计 |
| 3.3.3 I/O输入通道电路设计 |
| 3.4 从MCU输出接口电路设计 |
| 3.4.1 电动比例阀驱动电路设计 |
| 3.4.2 伺服节流阀驱动电路设计 |
| 3.4.3 开关量输出接口电路设计 |
| 3.5 多电源电路设计 |
| 3.5.1 24V-12V电源转换电路设计 |
| 3.5.2 24V-5V电源转换电路设计 |
| 3.5.3 5V-3.3V电源转换电路设计 |
| 3.6 通信接口电路设计 |
| 3.6.1 RS232 通信接口电路设计 |
| 3.6.2 RS485 上位机通信接口电路设计 |
| 3.7 模块-基板硬件平台搭建 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 低品位余热发电嵌入式控制系统软件设计 |
| 4.1 低品位余热发电系统软件总体设计方案 |
| 4.1.1 系统主程序设计 |
| 4.1.2 冷却润滑系统软件设计 |
| 4.1.3 发电系统软件设计 |
| 4.1.4 故障处理系统设计 |
| 4.2 转速调节系统软件设计 |
| 4.2.1 系统模型建立 |
| 4.2.2 转速调节模糊PID控制器设计 |
| 4.2.3 转速调节系统软件实现 |
| 4.3 系统通信模块软件设计 |
| 4.3.1 SPI通讯程序设计 |
| 4.3.2 人机交互系统设计 |
| 4.3.2.1 人机交互系统选择 |
| 4.3.2.2 Modbus通信协议 |
| 4.3.2.3 基于Modbus-RTU协议的人机交互系统软件设计 |
| 4.4 人机交互功能界面设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 控制系统实验测试 |
| 5.1 基础硬件测试 |
| 5.1.1 电源电路硬件测试 |
| 5.1.2 最小系统硬件测试 |
| 5.1.3 通信电路硬件测试 |
| 5.1.4 伺服节流阀驱动硬件测试 |
| 5.1.5 电动比例阀驱动硬件测试 |
| 5.1.6 转速检测硬件测试 |
| 5.2 试验验证与结果分析 |
| 5.2.1 试验平台 |
| 5.2.2 试验结果与分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（4）三安钢铁烧结余热发电控制系统的设计与应用研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景与意义 |
| 1.2 烧结余热发电的研究现状 |
| 1.2.1 国外烧结余热发电研究现状 |
| 1.2.2 国内烧结余热发电研究现状 |
| 1.3 课题研究工作的主要内容 |
| 第二章 余热发电控制系统的设计 |
| 2.1 三安钢铁烧结余热发电工程 |
| 2.1.1 工程概况 |
| 2.1.2 烧结余热锅炉特点 |
| 2.1.3 汽轮机发电机组特点 |
| 2.1.4 热工自动化要求 |
| 2.2 控制系统的总体方案设计 |
| 2.2.1 控制系统结构 |
| 2.2.2 系统功能特点 |
| 2.3 系统选型及配置 |
| 2.3.1 系统硬件选型设计 |
| 2.3.2 控制组态软件选型设计 |
| 2.3.3 人机界面软件选型设计 |
| 2.4 控制系统的网络架构 |
| 2.4.1 自动化层网络设计 |
| 2.4.2 监控层网络设计 |
| 2.5 控制系统的硬件设计 |
| 2.5.1 操作台设计 |
| 2.5.2 电源柜设计 |
| 2.5.3 控制柜设计 |
| 2.6 I/O模块接线图自动生成软件的设计 |
| 2.6.1 创建I/O清单数据库 |
| 2.6.2 设计I/O模块接线图模板 |
| 2.6.3 生成I/O模块接线图 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 余热发电系统逻辑设计 |
| 3.1 数据采集功能(DAS)设计 |
| 3.1.1 电流信号采集 |
| 3.1.2 温度信号采集 |
| 3.1.3 锅筒液位计算 |
| 3.1.4 流量计算与累积 |
| 3.2 设备驱动级逻辑设计 |
| 3.2.1 电磁阀类驱动级 |
| 3.2.2 电动阀类驱动级 |
| 3.2.3 水泵类驱动级 |
| 3.2.4 风机类驱动级 |
| 3.3 顺序控制系统(SCS)设计 |
| 3.3.1 顺序控制介绍 |
| 3.3.2 顺控STEP功能块设计 |
| 3.3.3 顺序控制功能组设计 |
| 3.4 模拟量控制系统(MCS)设计 |
| 3.4.1 模拟量控制系统介绍 |
| 3.4.2 过程控制回路设计 |
| 3.4.3 PID控制功能块介绍 |
| 3.4.4 锅筒液位三冲量控制 |
| 3.5 危急遮断系统(ETS)设计 |
| 3.5.1 ETS系统 |
| 3.5.2 ETS系统设计原则 |
| 3.5.3 ETS系统逻辑设计 |
| 3.6 事故顺序记录(SOE)设计 |
| 3.6.1 事故顺序记录 |
| 3.6.2 SOE功能的组态 |
| 3.6.3 事故顺序记录逻辑设计 |
| 3.7 系统故障诊断功能设计 |
| 3.7.1 故障组织处理块 |
| 3.7.2 故障诊断功能块 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 余热发电系统人机界面设计 |
| 4.1 人机界面的基本架构 |
| 4.1.1 画面符号的设计 |
| 4.1.2 画面颜色的设计 |
| 4.1.3 画面布局及菜单的设计 |
| 4.2 人机界面数据库设计 |
| 4.2.1 数据标签定义 |
| 4.2.2 数据类型定义 |
| 4.2.3 建立过程数据库 |
| 4.3 工艺流程画面设计 |
| 4.3.1 锅炉工艺流程画面 |
| 4.3.2 汽机工艺流程画面 |
| 4.4 操作面板设计 |
| 4.4.1 阀门类操作面板 |
| 4.4.2 电机类操作面板 |
| 4.4.3 调节阀类操作面板 |
| 4.5 ETS及SOE画面设计 |
| 4.5.1 ETS画面设计 |
| 4.5.2 SOE画面设计 |
| 4.6 报警及连锁画面设计 |
| 4.6.1 报警画面设计 |
| 4.6.2 连锁画面设计 |
| 4.7 趋势及报表画面设计 |
| 4.7.1 趋势画面设计 |
| 4.7.2 报表画面设计 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 余热发电系统调试 |
| 5.1 仿真调试及在线调试 |
| 5.2 控制系统联机调试 |
| 5.2.1 联机调试具备条件 |
| 5.2.2 控制系统接地要求 |
| 5.2.3 控制系统受电 |
| 5.2.4 联机调试内容 |
| 5.2.5 调试期间问题及解决 |
| 5.2.6 锅筒液位三冲量调节参数整定 |
| 5.3 控制系统投运 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 在读期间已发表和录用的论文 |
| 参与的科研项目及成果 |
（5）ORC发电装置稳态建模及变工况性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 ORC发电技术发展与利用概况 |
| 1.2.2 ORC发电装置建模与仿真研究现状 |
| 1.2.3 ORC发电装置的变工况性能研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 ORC发电装置系统分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 发电装置组成及工作原理 |
| 2.3 工质的选取 |
| 2.3.1 工质选取策略 |
| 2.3.2 发电装置工质选取 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 ORC发电系统稳态仿真模型的建立 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 系统建模准备 |
| 3.2.1 系统简化 |
| 3.2.2 外部条件设定 |
| 3.3 蒸发器模型 |
| 3.3.1. 蒸发器建模准备 |
| 3.3.2. 蒸发器换热系数计算方法 |
| 3.3.3. 蒸发器模型的建立 |
| 3.3.4. 蒸发器数学模型求解方法 |
| 3.4 预热器模型 |
| 3.4.1. 预热器模型的建立 |
| 3.4.2. 预热器数学模型求解方法 |
| 3.5 冷凝器模型 |
| 3.5.1. 冷凝器换热系数计算方法 |
| 3.5.2. 冷凝器模型的建立 |
| 3.5.3. 冷凝器数学模型求解方法 |
| 3.5.4. 模型验证与分析 |
| 3.6 工质泵模型 |
| 3.6.1. 工质泵模型的建立 |
| 3.6.2. 工质泵模型求解方法 |
| 3.7 工质罐模型 |
| 3.8 透平模型 |
| 3.9 ORC发电装置热力系统模型建立 |
| 3.9.1. 热力系统模型的建立 |
| 3.9.2. 热力系统模型求解方法 |
| 3.10 本章小结 |
| 第四章 ORC发电装置仿真 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 热负荷对系统性能影响 |
| 4.2.1. 热源温度对系统性能影响 |
| 4.2.2. 热源流量对系统性能影响 |
| 4.3 冷负荷对系统性能影响 |
| 4.3.1. 冷源温度对系统性能影响 |
| 4.3.2. 冷源流量对系统性能影响 |
| 4.4 工质泵频率对系统性能影响 |
| 4.5 仿真结果对比分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录（一）攻读硕士学位期间主要研究成果 |
（6）基于生物质补燃的工业余热高效利用技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展动态分析 |
| 1.2.1 余热发电研究 |
| 1.2.2 生物质利用技术研究 |
| 1.3 本论文主要研究内容 |
| 第2章 补燃余热发电系统介绍 |
| 2.1 水泥窑纯低温余热发电 |
| 2.1.1 第一代水泥窑纯低温余热发电 |
| 2.1.2 第二代水泥窑纯低温余热发电 |
| 2.2 补燃余热发电系统 |
| 2.2.1 单压补燃余热发电系统 |
| 2.2.2 双压补燃余热发电系统 |
| 2.2.3 补燃余热发电系统优点 |
| 2.3 本章小节 |
| 第3章 补燃余热发电系统热力性能与经济性分析 |
| 3.1 系统模型建立 |
| 3.1.1 受热面传热过程计算 |
| 3.1.2 补燃余热发电系统余热锅炉换热过程计算 |
| 3.1.3 补燃余热发电系统补燃锅炉换热过程计算 |
| 3.1.4 烟气焓温表建立 |
| 3.1.5 水和水蒸气物性计算 |
| 3.2 系统评价指标 |
| 3.2.1 发电功率 |
| 3.2.2 循环热效率 |
| 3.2.3 系统发电效率 |
| 3.2.4 排烟温度 |
| 3.3 系统基本初始参数确定 |
| 3.4 系统热力性能分析 |
| 3.4.1 单压补燃余热发电系统热力性能分析 |
| 3.4.2 双压补燃余热发电系统热力性能分析 |
| 3.5 经济性分析 |
| 3.5.1 单压补燃余热发电系统经济性分析 |
| 3.5.2 双压补燃余热发电系统经济性分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 补燃余热发电系统设计 |
| 4.1 系统初步设计 |
| 4.1.1 单压补燃余热发电系统 |
| 4.1.2 双压补燃余热发电系统 |
| 4.2 余热取热方式设计 |
| 4.2.1 窑头余热取热方式 |
| 4.2.2 窑尾余热取热方式 |
| 4.3 余热锅炉设计 |
| 4.3.1 余热锅炉设计方案 |
| 4.3.2 余热锅炉设计计算 |
| 4.4 生物质气化补燃锅炉设计 |
| 4.4.1 生物质气化补燃锅炉总体布置 |
| 4.4.2 生物质气化补燃锅炉结构设计 |
| 4.5 设计结果 |
| 4.5.1 单压补燃余热发电系统 |
| 4.5.2 双压补燃余热发电系统 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 补燃余热发电系统热力性能影响因素分析 |
| 5.1 单压补燃余热发电系统影响因素分析 |
| 5.1.1 发电功率 |
| 5.1.2 循环热效率 |
| 5.1.3 系统发电效率 |
| 5.1.4 生物质消耗量 |
| 5.2 双压补燃余热发电系统影响因素分析 |
| 5.2.1 发电功率 |
| 5.2.2 循环热效率 |
| 5.2.3 系统发电效率 |
| 5.2.4 生物质消耗量 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 后期工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（7）低温余热发电过程建模与先进控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 有机朗肯循环发电技术的主要研究方向和内容 |
| 1.2.1 有机工质的物性研究及选择 |
| 1.2.2 关键部件的研究 |
| 1.2.3 有机朗肯循环系统的热力性能分析 |
| 1.3 ORC低温余热发电过程的建模研究 |
| 1.3.1 蒸发器和冷凝器 |
| 1.3.2 膨胀机 |
| 1.3.3 ORC系统模型 |
| 1.4 ORC低温余热发电过程的控制研究 |
| 1.5 现有研究的不足 |
| 1.6 本论文的主要研究内容 |
| 第2章 有机朗肯循环低温余热发电过程 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 有机朗肯循环的工作原理和优势 |
| 2.3 有机朗肯循环热力过程及能量转换效率分析 |
| 2.4 有机朗肯循环低温余热发电过程的运行方式介绍 |
| 2.5 有机朗肯循环低温余热发电过程的特点 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 有机朗肯循环余热发电系统模型的建立 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 蒸发器和冷凝器模型 |
| 3.3 膨胀机模型 |
| 3.4 工质泵模型 |
| 3.5 ORC余热发电系统的整体模型 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 LPV增益调度控制在有机朗肯循环低温余热发电系统中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 余热发电系统的运行方式及控制目标 |
| 4.3 ORC余热发电过程的LPV增益调度控制器设计 |
| 4.3.1 ORC余热发电过程的LPV模型建立 |
| 4.3.2 ORC余热发电过程的LPV增益调度控制算法 |
| 4.4 LPV增益调度控制算法在ORC余热发电过程中的应用 |
| 4.4.1 设定值跟踪能力测试 |
| 4.4.2 鲁棒性能测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于动态PLS模型的多回路H_∞鲁棒控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 动态PLS控制框架 |
| 5.2.1 偏最小二乘回归 |
| 5.2.2 动态PLS控制框架 |
| 5.3 基于PLS框架下的多回路鲁棒控制设计 |
| 5.4 仿真实例 |
| 5.4.1 病态系统：精馏塔控制设计 |
| 5.4.2 非方系统：混合槽液位控制设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 PLS框架下多回路H_∞鲁棒控制算法在有机朗肯循环低温余热发电过程中的应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 余热发电运行方式及控制目标 |
| 6.3 ORC余热发电过程的多回路鲁棒控制器设计研究 |
| 6.3.1 ORC余热发电系统的多回路鲁棒控制器设计步骤 |
| 6.3.2 仿真测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）原位注热开采油页岩油气的输汽管道保温及余热利用的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 能源概述 |
| 1.1.2 油页岩资源状况 |
| 1.1.3 油页岩资源开发和利用现状 |
| 1.2 输汽管道保温 |
| 1.2.1 管道保温材料及结构概况 |
| 1.2.2 输汽管道保温研究现状 |
| 1.3 余热资源及其开发研究评述 |
| 1.3.1 余热资源 |
| 1.3.2 余热资源开发研究评述 |
| 1.4 本文研究主要内容 |
| 第二章 600℃过热蒸汽输送管道保温的实验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验系统设计 |
| 2.2.1 实验设备 |
| 2.2.2 实验原理 |
| 2.2.3 输汽管线保温层散热测试方法 |
| 2.3 实验方案 |
| 2.3.1 泡沫石棉保温实验方案 |
| 2.3.2 陶瓷纤维毯保温实验方案 |
| 2.3.3 硅酸铝纤维毯保温实验方案 |
| 2.4 实验结果与分析 |
| 2.4.1 泡沫石棉实验结果与分析 |
| 2.4.2 陶瓷纤维毯实验结果与分析 |
| 2.4.3 硅酸铝纤维毯实验结果与分析 |
| 2.5 保温材料和保温结构的选择 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 原位注过热蒸汽开采油页岩油气热能循环利用的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 热能循环利用实验 |
| 3.2.1 实验设备及材料 |
| 3.2.2 实验过程 |
| 3.3 实验结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 原位注过热蒸汽开采油页岩油气余热利用的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 冷凝设备换热量统计实验 |
| 4.2.1 实验设备 |
| 4.2.2 实验过程 |
| 4.2.3 实验结果与分析 |
| 4.3 低温余热发电技术 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
（9）有机朗肯循环余热发电系统的优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 有机朗肯循环余热发电技术 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 工质的筛选 |
| 1.3.2 参数优化 |
| 1.3.3 循环方式 |
| 1.3.4 评价指标 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 有机朗肯循环余热发电系统经济性的参数优化 |
| 2.1 热力模型 |
| 2.1.1 基本循环过程 |
| 2.1.2 蒸发器和冷凝器的面积计算 |
| 2.2 经济模型 |
| 2.3 建立最小电力生产成本的目标函数 |
| 2.4 不同参数对电力生产成本的影响 |
| 2.4.1 蒸发温度的影响 |
| 2.4.2 蒸发器窄点温差的影响 |
| 2.4.3 烟气流量和冷却水流量的影响 |
| 2.5 实例计算 |
| 2.5.1 优化模型 |
| 2.5.2 粒子群优化算法简介 |
| 2.5.3 优化结果 |
| 2.6 烟气温度对系统参数和经济性的影响 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 BORC系统和IHORC系统的热经济性和经济性分析 |
| 3.1 IHORC系统的数学模型 |
| 3.2 计算条件 |
| 3.3 两系统热经济性分析 |
| 3.3.1 热效率 |
| 3.3.2 （火用）效率 |
| 3.4 两系统经济性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 BORC系统和IHORC系统的综合经济性分析 |
| 4.1 建立综合目标函数 |
| 4.2 计算条件 |
| 4.3 优化模型和优化结果 |
| 4.4 两系统的综合经济性分析 |
| 4.5 影响系统综合经济性的因素 |
| 4.5.1 蒸发温度的影响 |
| 4.5.2 冷凝温度的影响 |
| 4.5.3 烟气温度的影响 |
| 4.6 烟气温度对最佳蒸发温度的影响 |
| 4.7 不同烟气温度和蒸发温度下循环系统的选择 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 结论和展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其他成果 |
| 致谢 |
（10）工业余热发电二元非共沸混合工质ORC系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 低温余热发电技术研究现状 |
| 1.3 ORC 余热发电技术研究现状 |
| 1.3.1 ORC 低温余热发电技术现状 |
| 1.3.2 ORC 混合工质余热发电技术研究现状 |
| 1.4 ORC 余热发电技术实际应用 |
| 1.5 ORC 低温余热发电技术有待研究的问题 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 2 二元非共沸混合工质与纯工质 ORC 热力性能比较分析 |
| 2.1 有机朗肯循环 |
| 2.1.1 有机工质朗肯循环类型 |
| 2.1.2 非共沸混合工质热力性质计算方法 |
| 2.2 低温余热发电 ORC 系统工质的筛选原则 |
| 2.3 混合工质与纯工质 ORC 系统比较分析 |
| 2.3.1 有机朗肯循环参数设定 |
| 2.3.2 系统热力性能分析 |
| 2.4 小结 |
| 3 二元非共沸混合工质组分探讨研究 |
| 3.1 有机朗肯循环参数设定 |
| 3.2 二元非共沸混合工质组分的选取 |
| 3.3 二元非共混工质组分对系统性能的影响 |
| 3.3.1 组分对系统热力性能的影响 |
| 3.3.2 组分对系统经济性的影响 |
| 3.3.3 工质筛选结果 |
| 3.4 小结 |
| 4 二非共沸混合工质 ORC 系统工况探讨研究 |
| 4.1 工况变化参数设定 |
| 4.2 工况变化对 ORC 综合性能的影响 |
| 4.2.1 蒸发温度及冷凝温度的影响 |
| 4.2.2 余热温度的影响 |
| 4.2.3 混合工质蒸发温度及冷凝温度的选择对混合工质筛选的影响 |
| 4.3 小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
四、余热发电的选择及其系统（论文参考文献）
- [1]余热发电高速永磁电机设计与分析[D]. 梁欣. 华中科技大学, 2019(01)
- [2]回转窑余热回收装置及系统的性能分析与优化设计[D]. 殷谦. 山东大学, 2018(12)
- [3]低品位余热发电装置的嵌入式控制系统研究[D]. 朱娜. 河北工业大学, 2018(07)
- [4]三安钢铁烧结余热发电控制系统的设计与应用研究[D]. 刘碧峰. 福州大学, 2017(05)
- [5]ORC发电装置稳态建模及变工况性能研究[D]. 吴哲. 中国舰船研究院, 2017(02)
- [6]基于生物质补燃的工业余热高效利用技术的研究[D]. 孟岩. 华北电力大学, 2017(03)
- [7]低温余热发电过程建模与先进控制策略研究[D]. 林明明. 华北电力大学(北京), 2016(02)
- [8]原位注热开采油页岩油气的输汽管道保温及余热利用的研究[D]. 翟天龙. 太原理工大学, 2016(06)
- [9]有机朗肯循环余热发电系统的优化研究[D]. 王培毅. 华北电力大学, 2016(03)
- [10]工业余热发电二元非共沸混合工质ORC系统研究[D]. 莫依璃. 重庆大学, 2014(01)