|
搜索
搜 索
高等教育领域数字化综合服务平台
有机朗肯循环发电系统开发
实验室围绕有机朗肯循环（ORC）可有效利用低品位热能实现热功转换这一国际研究热点，开展了ORC系统工质筛选准则、系统设计与优化、ORC集成发电机组及系统自适应控制动态特性、有机朗肯循环系统孤网运行等方面进行了研究，成功实现了ORC发电机组设计、建造、控制、运行全链条的技术积累。并于相关企业联合推进ORC发电技术的商业化。
1、ORC发电系统设计与优化
开发了ORC系统热力学分析与设计程序，获得软件著作权；建立了亚临界、跨临界和混合工质ORC系统的工质筛选准则为工业界合理选择工质提供了科学依据；开发了ORC系统稳态和动态仿真程序，可实现机组外部环境变化和内部设备损耗对系统运行性能的预测。
2、ORC发电系统集成技术
实验室成功研制5kW和10kW容量移动式ORC集成发电机组，可保证ORC机组在孤网及并网环境下安全可靠运行。以R245fa为工质，采用单螺杆膨胀机与同步发电机同轴联动，热源温度98-120oC时，最大实测轴功8.57kW，热效率6.68%。
3、ORC驱动反渗透海水淡化复合系统
建立了ORC驱动反渗透海水淡化复合循环系统，利用ORC驱动反渗透高压泵淡化海水，与传统反渗透海水淡化相比，单位产水成本可节省约55%。
华北电力大学
2022-09-23
钢铁企业伴生能源联合循环发电系统及发电方法
本发明公开了一种钢铁企业伴生能源联合循环发电系统,包括燃料气制备子系统、化学链燃烧子系统和热气-蒸汽联合循环发电子系统。本发明还公开了采用该发电系统的发电方法,由高炉煤气和/或焦炉煤气中提取出的混合气作为燃料反应器的供应气,载氧体在燃料反应器中与燃料气发生还原反应,生成CO2和水蒸气,载氧体还原产物通过返料通道,在空气反应器中再生;空气反应器和燃料反应器排气及冷却机热废气进入热气-蒸汽联合循环发电系统发电。该发电系统不仅可以缓解当前钢铁企业CO2减排压力,而且可使钢铁企业余热余能得以发挥其最大潜能,发电方法简单易操作。
浙江大学
2021-04-11
适用于低温工业余热的有机朗肯循环发电机
采用基于有机朗肯循环（ORC）的工业余热回收动力装置是工业余能回收的一种有效途径。而ORC系统发动机（透平）是影响整个系统技术经济性能的关键设备。本项目主要对一种低成本、结构紧凑、流体适用范围广的带叶盘式附面层透平技术开展研究。与常见的向心透平和双螺杆透平等相比，盘式附面层透平具有结构简单、机械加工要求低和成本低廉等特点。此外，盘式附面层透平主要依赖于粘性流体与盘片间摩擦力矩实现热转功，而ORC系统一般采用的有机工质相对于水、空气等具有更高的粘性，这也使得盘式透平应用于ORC系统后，可能具有更佳的
南京航空航天大学
2021-04-14
一种温控加热型太阳能燃气联合循环发电系统及其方法
能源与环境密切相关，是社会经济发展的重要战略保障。我国是世界上最大的能源生产消费国，环境污染、温室效应和化石能源短缺三大问题亟待解决。发展先进的供能系统是缓解能源与环境问题、落实我国节能减排战略的重大需求，与能源结构清洁化转型息息相关。太阳能燃气联合循环（ISCC）基于“温度对口，梯度利用”原则，是一种先进可靠的供能系统。ISCC系统中太阳能作为辅助热源加热给水，实现了能源互补，克服了单独太阳能热发电系统负荷变动大、需要大规模蓄热装置的缺陷，大大提升了太阳能的利用效率，减少了污染物排放。
创新点
为了增加变负荷下太阳能集热器出口蒸汽产量，提出从过热蒸汽管道或汽轮机中抽汽加热太阳能集热器进口水的方法，以达到最佳的蒸汽产量，提升联合循环的能量利用率且成本低。根据太阳辐射的强弱和排烟温度自动调整进入太阳能集热器的进水比例和过热蒸汽管道或汽轮机的抽汽量，保证太阳能集热器进口水温度达到其设计接近点温差对应的温度值，实现对能量的梯级互补和综合利用，提高太阳能联合循环系统的运行效率。
市场前景
中国“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”。根据国家能源局统计，截至2021年底，全国风电装机容量约3.3亿千瓦，太阳能发电装机容量约3.1亿千瓦。到2030年，风电和太阳能发电的总装机容量将达到12亿千瓦以上，且风电与太阳能发电的装机容量占比还要提高。但风电和太阳能发电严重受限于天气、季节、风力等自然气象条件。
太阳能与化石能源互补利用有利于加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系。然而燃煤电站灵活调峰能力尚且不足，现阶段燃气蒸汽联合循环系统以燃气轮机实现化石能向热能的转换，响应速度远快于燃煤锅炉。且集成太阳能集热器构建ISCC系统实现能源互补的技术比较成熟，作为太阳能利用的可靠方式受到了广泛关注。
本团队成果适用于槽式太阳能集热器与燃气蒸汽联合循环集成，可优化机组变负荷与太阳能辐射波动过程中的能量匹配规律，低成本实现多热源梯级利用，允许系统集成更大太阳能面积促进可再生能源利用，逐步推进双碳目标。
获奖情况
2021年12月大学生创新创业训练计划项目：基于温控的复杂热力系统优化北京市优秀。
华北电力大学
2023-07-19
3MWe级超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统
本项目所研发的是用于工业余热利用领域的3MWe级超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统。该系统采用以超临界二氧化碳为工质的闭式布雷顿循环，包含两组转动轴系（电动机-齿轮箱-主压气机轴系、发电机-齿轮箱-涡轮-副压气机轴系）、两套回热单元（高/低温回热器）、热源吸热单元（高温换热器）、冷源放热单元（冷却器）以及测量、控制等辅助系统。得益于超临界二氧化碳的特殊物性，工作于二氧化碳临界点附近的主压气机消耗的压缩功率较小，大幅提高了循环系统的热效率；同时，超临界二氧化碳工质密度极大，使得压气机/涡轮部件的尺寸和体积非常小（直径低于0.15m，体积可下降95%），相应地管路附件尺寸也很小，大幅提高了循环系统的紧凑性。此外，系统还兼具启动快、噪声低、无污染、高安全性和高经济性等诸多优势。
北京航空航天大学
2021-04-10
联合循环发电机组的性能指标修正比较方法及调控系统
本发明公开了一种联合循环发电机组的性能指标修正比较方法，包括：1)根据实时数据库中的测量数据，计算联合循环机组在当时大气环境、运行方式下整体的功率、热耗率和气耗率；2)获取与性能修正计算因子相关的测量数据，计算相关的性能指标修正计算因子；3)对步骤1)中的各项性能指标进行修正得到修正计算后标准ISO工况的性能指标；4)将标准ISO工况的性能指标数据与其它机组或本机组以往的修正计算后标准ISO工况的性能指标数据进行比较，根据评估结果由运行人员输出相应的运行调整控制指令。本发明还公开了一种基于联合循环发电机组的性能指标修正比较方法的调控系统。本发明方法可优化机组运行，提高经济性和安全性。
浙江大学
2021-04-11
渗透管发电循环系统
一种渗透管发电循环系统，包括引水管(1)、渗透管(2)、进水管(3)、发电机(4)、输水管(5)、反渗透 海水淡化装置(6)、尾水管(7)依次连接，所述引水管(1)的进水口和尾水管(7)的出水口均位于海水中;所 述引水管(1)倾斜向下放置，引水管(1)末端弯折延伸至淡水池内;渗透管(2)倾斜向下放置，其延伸方向 平行于淡水池;进水管(3)弯折延伸至与发电机(4)相接;输水管(5)倾斜向上放置，继而与反渗透海水淡 化装置(6)的引水泵相接;所述渗透管(2)内设有传感器(8)，用于监测流速与水压。其有益
武汉大学
2021-04-14
一种耦合有ＣＯ２储能单元的超临界ＣＯ２布雷顿循环发电系统
本发明公开了一种耦合有ＣＯ２储能单元的超临界ＣＯ２布雷顿循环发电系统，由布雷顿循环发电单元和ＣＯ２储能单元组成；布雷顿循环发电单元包括高温回热器、燃烧室、透平、发电机、低温回热器、冷却器Ｉ和压缩机Ｉ；ＣＯ２储能单元包括低压储气室、冷却器ＩＩ、压缩机ＩＩ和高压储气室。本发明发电系统中ＣＯ２储能单元可将不稳定的能源以超临界ＣＯ２的形式储藏起来，在用电需求高的时候，将储藏的高温高压超临界ＣＯ２经布雷顿循环稳定做功供电，很好的实现电能的稳定输出，因此耦合了ＣＯ２储能单元的本发明布雷顿循环发电系统可以进一步的节约能源，降低弃风弃光率，提高昼夜负荷调节稳定性，实现节能减排。
东南大学
2021-04-11
"新能源汽车阿特金森循环发动机全可变液压 气门系统的研究 "
山东大学
2021-04-10
光-浪-流集成一体化发电装置
技术成熟度：技术突破
目前的潮流能发电机组以直驱液压变桨及带变速箱的液压变桨为主，其发电机和变速箱均采取机械动密封方式进行密封防水处理，海洋环境下，机械动密封的可靠性和运行效率往往冲突，密封层级多运行阻力大，效率低，密封层级少，密封可靠性差，机组的运行可靠性大大降低。光伏、波浪、海流一体化集成发电，波浪能与海流能水轮机对转并通过磁力耦合驱动发电机增速，具有多能互补、高效获能、转换效率高、结构简单、运行可靠等特点，为规模化海洋能开发提供创新型设计。
意向开展成果转化的前提条件：中试放大及产业化工艺开发资金支持
东北师范大学
2025-05-16