低品位熱能有機朗肯循環(huán)熱力學分析及實驗研究.pdf

1、有機朗肯循環(huán)(Organic Rankine Cycle，ORC)發(fā)電技術(shù)作為低品位熱能最有用的利用技術(shù)之一，得到了科學研究者的重視。工質(zhì)篩選及實驗研究是ORC發(fā)電技術(shù)的研究重點。
　　本文從安全性、環(huán)保性及工質(zhì)物性出發(fā)，從R245fa、R123、R113、R114、R22、R134a、R245ca、R227ea、RC318、R141b、R236fa、R124十二種工質(zhì)中，選出R245fa、R245ca、R123三種工質(zhì)并建立熱力

2、學模型開展理論研究，探索過熱度、過冷度、蒸發(fā)溫度、冷凝溫度對ORC系統(tǒng)性能的影響，結(jié)果表明R123有更好的熱力學性能。
　　在現(xiàn)有熱力學理論分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計并搭建了ORC系統(tǒng)實驗平臺，采用R123為系統(tǒng)工質(zhì)，選用渦旋膨脹機，固定熱源溫度140℃下進行實驗研究。實驗平臺具有兩種運行模式:恒流量模式、恒轉(zhuǎn)矩模式。通過對兩種運行模式的動態(tài)特性進行分析，實驗調(diào)節(jié)后系統(tǒng)有規(guī)律的響應(yīng)特性且能較快的達到新的平衡狀態(tài)，由此可見實驗平臺具有良好的

3、運行特性。對ORC系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能進行分析，可得出以下實驗結(jié)果:
　　(1)工質(zhì)冷凝器出口過冷度范圍15.86～20.77℃，始終有較大的過冷度;
　　(2)膨脹機出口最小過熱度30.06℃，可以考慮安裝回熱器回收工質(zhì)部分能量，提高能量利用效率;
　　(3)膨脹機最大輸出功率為2350W，膨脹機效率范圍在41.33％～59.69％之間，膨脹機最大軸功率與最大效率并非同步出現(xiàn);
　　(4)考慮泵功耗時系統(tǒng)熱效率值減小0