低品位熱能有機(jī)朗肯循環(huán)熱力學(xué)分析及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、有機(jī)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(xué)研究者的重視。工質(zhì)篩選及實(shí)驗(yàn)研究是ORC發(fā)電技術(shù)的研究重點(diǎn)。
　　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(xué)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(xué)性能。
　　在現(xiàn)有熱力學(xué)理論分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并搭建了ORC系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺，采用R123為系統(tǒng)工質(zhì)，選用渦旋膨脹機(jī)，固定熱源溫度140℃下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)平臺具有兩種運(yùn)行模式:恒流量模式、恒轉(zhuǎn)矩模式。通過對兩種運(yùn)行模式的動態(tài)特性進(jìn)行分析，實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)后系統(tǒng)有規(guī)律的響應(yīng)特性且能較快的達(dá)到新的平衡狀態(tài)，由此可見實(shí)驗(yàn)平臺具有良好的

3、運(yùn)行特性。對ORC系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能進(jìn)行分析，可得出以下實(shí)驗(yàn)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(jī)出口最小過熱度30.06℃，可以考慮安裝回?zé)崞骰厥展べ|(zhì)部分能量，提高能量利用效率;
　　(3)膨脹機(jī)最大輸出功率為2350W，膨脹機(jī)效率范圍在41.33％～59.69％之間，膨脹機(jī)最大軸功率與最大效率并非同步出現(xiàn);
　　(4)考慮泵功耗時(shí)系統(tǒng)熱效率值減小0