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低温余热发电有机朗肯循环过程建模与控制策略研究，博士学位论文，正文共59页。
摘要：低温余热利用对提高能源利用效率,降低工业运行成本以及减少污染排放有着重要的意义。与传统的蒸汽朗肯循环相比,有机朗肯循环因其较高的效率、结构简单、可靠性好等优点被认为是一种非常有前景的技术。本文通过机理分析方法建立了有机朗肯循环系统的关键部件蒸发器、涡旋式膨胀机、冷凝器、储液器、加压泵模型,通过连接各部分建立了烟气余热利用系统的动态模型,该模型复杂程度适中,便于余热利用系统的控制器设计。论文分别研究了跟踪用电负荷和跟踪烟气余热两种运行方式下的烟气余热发电系统控制方案及控制算法。跟踪用电负荷运行方式下的烟气余热发电系统以满足负荷需求为目标。本文针对该运行方式下的ORC余热发电系统设计了带约束的模型预测控制,用以处理系统中的多变量耦合与约束的问题,仿真结果表明该方法具有良好的控制效果。跟踪烟气余热运行方式下的烟气余热发电系统以实现烟气余热利用最大化为目标。本文针对该运行方式设计了基于可测扰动的带约束广义预测控制,以满足在外界烟气存在波动的情况下控制系统仍具有良好的控制特性,并在MATLAB环境下进行了仿真实验,结果验证了所提出的控制策略的可行性与有效性。
关键词：有机朗肯循环; 模型预测控制; 余热利用;