1.一种ORC系统蒸发器出口温度的调控方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)采用移动边界法对ORC系统中的蒸发器进行建模;
2)根据步骤1中得到的蒸发器模型,利用正弦余弦算法优化系统配置;
3)根据步骤2中所得优化配置结果调控蒸发器出口温度。
2.根据权利要求1所述的ORC系统蒸发器出口温度的调控方法,其特征在于,所述步骤1中,蒸发器的建模包括以下步骤:
11)将蒸发器分为过冷区、两相区和过热区,根据能量守恒定理和质量守恒定理,用非线性偏微分方程描述模型;
12)将步骤11中蒸发器的3个区域,利用莱布尼茨公式分别程进行积分,得到三个区域的移动边界模型;
13)根据各个区域的能量守恒和质量守恒表达式,得到蒸发器的模型。
3.根据权利要求1或2所述的ORC系统蒸发器出口温度的调控方法,其特征在于,所述蒸发器为水平直管,有机工质在管内做一维流动,且工质在管内的换热发生在径向方向。
4.根据权利要求1所述的ORC系统蒸发器出口温度的调控方法,其特征在于,所述步骤2中,正弦余弦算法优化系统配置的过程包括以下步骤:
21)随机初始化种群数为S,随机位置为X,最大迭代次数为N,输入蒸发器的出口温度参数;
22)计算每个个体的适应度值,更新最优位置,令迭代次数T=1;
23)进入主循环,基于改进更新调节因子M和自适应权重W;
24)随机产生R的数值,R的取值范围为[0,1],若R小于交叉概率P,则进入步骤5,反之进入步骤6;
25)R小于P时,判断个体适应度值F是否小于群体平均值f(x),若F小于f(x),进入随机交叉操作,反之进入规律交叉操作更新最优位置;
26)随机产生预判变异概率Pos,取值范围为(0,N),判断变异概率Po是否小于预判变异概率Pos,若Po小于Pos,则进行变异操作,反之进入步骤7;
27)形成下一代种群,更新最优位置;
28)判断是否达到最大迭代次数N,若没有则返回步骤3,反之输出最优位置,即最优出口温度。
5.根据权利要求4所述的ORC系统蒸发器出口温度的调控方法,其特征在于,所述步骤
23中,调节因子M关系式为:
自适应权重W关系式为:
其中,a为控制参数,a的取值范围为[0,1]。
6.根据权利要求4所述的ORC系统蒸发器出口温度的调控方法,其特征在于,所述步骤
24中,交叉概率P的关系式为:
7.根据权利要求4所述的ORC系统蒸发器出口温度的调控方法,其特征在于,所述步骤
25中,随机交叉关系式为:
规律交叉关系式为:
ε=fm/(fn+fm)
其中, 为种群中一个个体位置, 为随机的另一个个体位置,fn为 个体的适应度值,fm为 个体的适应度值,μ为随机数,取值范围为[0,1],ε为比例系数。
8.根据权利要求4所述的ORC系统蒸发器出口温度的调控方法,其特征在于,所述步骤
26中,变异概率关系式为:
9.根据权利要求1所述的ORC系统蒸发器出口温度的调控方法,其特征在于,所述ORC系统包括生物质锅炉(1)、蒸发器(2)、膨胀机(3)、发电机(6)、冷凝器(7)、储液器(8)和工质泵(9),所述生物质锅炉(1)向蒸发器(2)提供热能,蒸发器(2)利用所提供热能向膨胀机(3)输出蒸汽,带动发电机(6)发电,膨胀机(3)所排出的蒸汽经由冷凝器(7)冷凝,储存于储液器(8)中,再经由工质泵(9)加压后,回送到蒸发器(2)。
10.根据权利要求6所述的ORC系统蒸发器出口温度的调控方法,其特征在于,所述ORC系统还包括风力发电机组和余热回收子系统,风力发电机组包括风轮(4)和齿轮变速箱(5),风轮(4)通过齿轮变速箱(5)与发电机(6)相连;余热回收子系统包括第一烟气‑水换热器(10)、吸收式热泵(11)和第二烟气‑水换热器(12),生物质锅炉(1)产生的高温废气经由第一烟气‑水换热器(10),产生高温热水供吸收式热泵(11)工作,热网回水(13)经由吸收式热泵和第二烟气‑水换热器(12)再次加热。