低品位熱源有機朗肯循環(huán)的工質(zhì)遴選和參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、有機朗肯循環(huán)（Origanic Rankine Cycle，ORC）是通過利用低沸點的有機物作為工質(zhì)推動透平做功。有機朗肯循環(huán)可以有效的利用低品位熱能，包括:工業(yè)余熱、太陽能、地熱能、生物質(zhì)能等，對新能源利用和節(jié)能減排具有重要意義。
　　 本文以溫度在100℃～150℃的低溫熱源有效利用為目標，建立了基本有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)熱力模型。通過考慮熱物性、安全性、環(huán)保性等因素，選取R123，R141b，R245fa，R245ca，R601

2、，R601a六種工質(zhì)作為候選工質(zhì)。以熱力學理論為基礎，對這六種工質(zhì)在基本有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)中的熱力參數(shù)及熱力性能進行計算分析，在蒸發(fā)壓力、單位工質(zhì)凈功量、熱效率、循環(huán)功比、耗氣率、膨脹比及各熱力設備的不可逆損失等方面進行了比較。根據(jù)低溫有機朗肯循環(huán)的特點，確定熱效率及單位工質(zhì)凈功量作為工質(zhì)選擇的評價指標。綜合考慮得出，在該熱源溫度下，R601是基本有機朗肯循環(huán)的最佳工質(zhì)。
　　 對回熱式ORC、抽氣回熱式ORC和再熱式ORC進行了

3、研究。對六種工質(zhì)在三種循環(huán)中的主要熱力性能進行計算，并與基本循環(huán)進行比較分析。結果表明:回熱式ORC比基本ORC具有更高的熱效率、更小的總不可逆損失、而單位工質(zhì)凈功量保持不變;抽氣回熱式ORC比基本ORC具有更高的熱效率、更小的總不可逆損失、而單位工質(zhì)凈功量略有減小;再熱式ORC比基本ORC具有更高的單位工質(zhì)凈功量，但是熱效率減小，總不可逆損失增加。
　　 研究了抽氣回熱式ORC和再熱式ORC的主要參數(shù)對主要熱力性能的影響并采用