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作者简介

王华，1965年生。工学博士，教授，博士生导师。1996年获昆明理工大学有色冶金专业博士学位，1998-2000年在日本京都大学能源学院从事博士后研究，现任昆明理工大学副校长，兼任中国有色金属学会理事、中国金属学会能源与热工学会理事、中国能源学会理事、云南省自动化学会理事长、云南省金属学会理事、云南省热工热能学术委员会主任委员等，是云南省有突出贡献的中青年专家，云南省技术与学术带头人，并入选“新世纪百千万人才工程”国家级人选。 先后荣获部级科技奖励10项，获国家专利授权38项，发表论文200余篇，出版专著13部。

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内容介绍

低温余热发电有机朗肯循环的原理、系统构成、性能模拟和优化设计方法，内容包括：低温余热发电技术的概述、有机朗肯循环的原理及热力学特性、有机朗肯循环工质的选择及物性计算方法、循环工质的换热计算方法、低温余热发电有机朗肯循环的模拟方法、有机朗肯循环热力系统的优化设计方法等。此外，《低温余热发电有机朗肯循环技术》还介绍了有机朗肯循环在生物质发电及热电联产、太阳能发电及热电联产、海水淡化、海洋温差发电方面的实际应用，同时概述了用于低温余热发电的半导体温差发电、斯特林循环、氨-水混合工质Kalina循环技术。 《低温余热发电有机朗肯循环技术》可供电力、暖通、空调和热工等专业的高等院校师生及研究人员、工程技术人员、管理人员等参考。

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精彩书摘

1.1.3 烧结低温余热发电 据统计，钢铁生产流程中烧结工序能耗差不多占整个流程能耗的近10％。烧结过程中约50％的能量被烧结烟气和冷却机排放的废气带走。利用烧结机尾红矿的显热（温度为700～800℃）可将冷却机中的冷空气加热到300～400％：后进入余热锅炉产生驱动汽轮机的蒸汽，从而实现余热发电。 目前，国内仅有部分大型烧结厂设置了烧结余热回收发电系统，如昆钢（昆明钢铁集团有限责任公司）、太钢（太原钢铁集团有限公司）、济钢（济南钢铁股份有限公司）、马钢、兴澄特钢（江阴兴澄特种钢铁有限公司）等先后设置了烧结余热发电系统，发电容量均在9000kW以内。 从烧结余热发电系统投产实际运行的情况看，一方面，由于烧结过程中的不稳定因素导致余热锅炉人口处的烟气温度波动幅度较大；另一方面，由于冷却机的鼓风量与余热锅炉引风量不匹配、冷却机和烟罩接口密封不严以及在余热锅炉入口处的烟气温度较低等原因，导致所产蒸汽压力、温度参数不能满足汽轮机正常运转的要求，进而导致余热发电机组频繁停机，机组按设计满负荷运行率偏低。 1.2 低温余热热力发电的主要技术 一般将某工艺生产过程中无法回收利用而排放的热能统称为余热或者废热。严格地按热力发电技术领域分类，低温余热发电属于低温热能热力发电技术领域。除工业过程中排放的大量低温余热外，尚有更大数量可以利用的低温热能，如地热能、低温太阳能、海洋温差能、液化天然气（LNG）冷能等清洁型热能资源。通过低温热能热力发电系统的转换便能为人类提供数量可观的高品位电能，同时对环境无任何污染。因此，低温热能热力发电技术的研究和进步对人类社会的持续发展具有深远意义。 1.2.1 低温余热发电的两种主要热力循环 低温余热发电的热力循环主要分为水蒸气朗肯循环及有机朗肯循环（ORC）两大类，这两大类循环的主要区别在于： 第一，水蒸气朗肯循环采用水为工质，水在余热锅炉中吸热产生蒸汽，进入汽轮机膨胀做功输出电力；而有机朗肯循环采用低沸点工质吸收余热介质的热量汽化，进人透平膨胀做功，完成热一电转化。

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前言 第1章绪论 1.1 低温余热发电的现状 1.1.1 水泥窑炉低温余热发电 1.1.2 干熄焦余热发电 1.1.3 烧结低温余热发电 1.2 低温余热热力发电的主要技术 1.2.1 低温余热发电的两种主要热力循环 1.2.2 利用LNG冷能有机朗肯循环发电 1.3 有机朗肯循环发电技术研究现状 1.4 低温余热发电有机朗肯循环技术研究的意义 第2章低温余热发电有机朗肯循环原理及一般特性 2.1 低温余热的特性 2.1.1 余热介质物性参数的计算方法 2.1.2 余热所具有的能量 2.1.3 低温余热烟气的腐蚀性 2.2 低温余热发电有机朗肯循环的原理与组成 2.2.1 有机朗肯循环的原理与组成 2.2.2 纯工质有机朗肯循环的类型 2.2.3 低沸点混合工质有机朗肯循环 2.3 有机朗肯循环中余热锅炉的类型与特点 2.3.1 有机工质余热锅炉的类型 2.3.2 有机工质余热锅炉的主要特点 2.4 有机工质余热锅炉的一般热力特性 2.5 低温余热发电有机朗肯循环系统的冷端形式 2.6 低温余热发电有机朗肯循环炯分析 2.6.1 损失分布 2.6.2 效率 第3章有机朗肯循环工质的选择及物性 3.1 有机朗肯循环工质的选择原则 3.2 纯工质热力性质计算方法. 3.2.1 PR状态方程 3.2.2 纯工质导出参数的热力学关系式 3.2.3 PR状态方程求解及气液相平衡计算 3.3 混合工质热力性质计算方法.. 3.3.1 混合工质PR状态方程及混合规则 3.3.2 混合工质比摩尔焓、比摩尔熵及组元逸度系数计算 3.3.3 混合工质气液相平衡的计算 3.4 工质迁移性质的计算方法 3.4.1 动力黏度的计算 3.4.2 导热系数的计算 3.5 表面张力的计算 第4章有机工质管内流动沸腾换热. 4.1 管内流动加热的换热过程 4.2 有机工质管内对流换热 4.2.1 单相流体管内强制对流换热关联式 4.2.2 管内过冷沸腾换热关联式 4.2.3 管内饱和气泡状沸腾换热和两相强制对流换热关联式 4.2.4 管内湿蒸气强制对流换热关联式 4.3 有机工质管内流动沸腾换热的实验研究 4.3.1 实验目的 4.3.2 实验装置 4.3.3 实验原理 4.3.4 实验结果及分析 第5章低温余热发电有机朗肯循环系统模拟 5.1 低温余热发电有机朗肯循环流程 5.2 低温余热发电有机朗肯循环模拟 5.2.1 模拟模型 5.2.2 系统独立变量（自由度）的确定 5.2.3 模拟计算结果与分析 第6章有机朗肯循环热力系统的优化设计方法 6.1 单目标优化数学模型 6.2 单目标优化方法 6.2.1 系统净输出功率或总炯损评价指标优化法 6.2.2 单位换热面积输出功率评价指标优化法 6.2.3 换热设备紧凑性评价指标优化法 6.2.4 余热锅炉单位容积输出功率评价指标优化法 6.3 多目标优化方法 6.3.1 优化数学模型 6.3.2 优化结果及分析 6.4 炯经济优化方法 6.4.1 年度化总成本最小优化法 6.4.2 年度化净利润最大优化法 6.4.3 单位成本净利润最大优化法 结束语 参考文献

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