超临界ORC系统综合性能优化

工程热物理学报 , 2015, 36(10): 2111-2116.

超临界ORC系统综合性能优化

贺超 ^1, , 刘朝 ^2, , 焦有宙 ^3, , 张全国 ^4, , 李鹏飞 ^5, , 高赞 ^6,

1.河南农业大学机电工程学院,农业部农村可再生能源新材料与装备重点实验室,郑州450002;生物质能源河南省协同创新中心,郑州450002

2.重庆大学动力工程学院,低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室,重庆400030

3.河南农业大学机电工程学院,农业部农村可再生能源新材料与装备重点实验室,郑州450002;生物质能源河南省协同创新中心,郑州450002

4.河南农业大学机电工程学院,农业部农村可再生能源新材料与装备重点实验室,郑州450002;生物质能源河南省协同创新中心,郑州450002

5.河南农业大学机电工程学院,农业部农村可再生能源新材料与装备重点实验室,郑州450002;生物质能源河南省协同创新中心,郑州450002

6.河南农业大学机电工程学院,农业部农村可再生能源新材料与装备重点实验室,郑州450002;生物质能源河南省协同创新中心,郑州450002

基金项目: 国家重点基础研究发展计划项目(No.2011CB710701) 低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室开放基金(No.LLEUTS-201509) 国家自然科学基金-河南人才培养联合基金(No.U1204523)

关键词：超临界 , 有机朗肯循环 , 综合优化

Comprehensive Performance Optimization of Supercritical Organic Rankine Cycle (ORC) System

Keywords： supercritical , organic rankine cycle , comprehensive optimization

应用有机朗肯循环(ORC)进行低温余热的回收,不但注重其热力学性能还要考虑其经济性.本文分别选取R125和R143a作为超临界ORC的工质,采用EES软件,应用四种综合性指标对超临界ORC参数包括膨胀机进口压力、冷凝温度和换热器夹点温差进行了优化.结果表明,在工业锅炉中常见的排烟温度423.15 K的条件下,采用F4作为综合指标进行优化时,获得的循环参数最好,适宜作为超临界ORC的优化指标;以F4作为目标进行优化,超临界ORC膨胀机进口参数和冷凝温度都存在优化值;当蒸发器和冷凝器夹点温差固定其中一个时,另外一个可能存在优化的状况;当蒸发器和冷凝器夹点温差之和固定为某一值时,蒸发器和冷凝器夹点温差存在优化的分配.

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