基于AHP—熵值法的有機(jī)朗肯循環(huán)綜合評價(jià)分析.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人類對能源的需求量不斷增加,而傳統(tǒng)的化石能源如:煤、石油等不僅儲量有限,已無法滿足人類社會持續(xù)快速發(fā)展的需求,并且由于化石能源在開采、利用過程中對人類賴以生存的環(huán)境已造成了嚴(yán)重的危害;因此,世界各國都在努力發(fā)展新型環(huán)保能源及能源的環(huán)保利用方式。有機(jī)朗肯循環(huán)(Organic Rankine Cycle, ORC)利用有機(jī)工質(zhì)沸點(diǎn)低的特性來回收利用低品位熱能是降低化石能源消耗、減少對環(huán)境污染的有效措施,并已成為世界各

2、國高等科研院所的重點(diǎn)研究課題。
　　對ORC系統(tǒng)的優(yōu)化分析研究已成為ORC研究的重點(diǎn),而對ORC系統(tǒng)進(jìn)行綜合評價(jià)分析更能夠全面地反應(yīng)ORC系統(tǒng)性能的優(yōu)劣。因此,首先本文對亞臨界純工質(zhì)ORC系統(tǒng)進(jìn)行了研究,得到了ORC系統(tǒng)在熱力學(xué)性能方面的一般性規(guī)律,并在此基礎(chǔ)之上研究了在夾點(diǎn)溫差的影響下ORC系統(tǒng)的熱力學(xué)性能與蒸發(fā)溫度之間的關(guān)系。其次,分析計(jì)算了ORC系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性及對環(huán)境的影響;通過計(jì)算得到了ORC系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性評價(jià)指標(biāo):單位輸出功

3、所需換熱面積(Heat Exchanger Area Per Unit Power Output,APR)和單位電力產(chǎn)出成本(Levelized Energy Cost,LEC);在研究ORC系統(tǒng)對環(huán)境的影響時(shí),主要考慮了系統(tǒng)泄漏的有機(jī)工質(zhì)對溫室效應(yīng)(GWP)及對臭氧層破壞(ODP)的貢獻(xiàn),并將其進(jìn)行了量化處理,除此之外還對ORC系統(tǒng)對節(jié)能減排的貢獻(xiàn)做了分析計(jì)算。最后,采用層次分析方法(The Analytic Hierarchy Pr

4、ocess, AHP)建立了ORC系統(tǒng)的綜合評價(jià)模型,并通過熵值法來確定各個(gè)遞階層次中評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重因子,進(jìn)而得到了ORC系統(tǒng)綜合考慮其熱力學(xué)性能、經(jīng)濟(jì)性及對環(huán)境影響的綜合評價(jià)指標(biāo)ξ。通過分析比較ORC系統(tǒng)的綜合評價(jià)指標(biāo)ξ,即可得到ORC系統(tǒng)的最適合有機(jī)工質(zhì)及最佳蒸發(fā)溫度。
　　本文通過對ORC系統(tǒng)的熱力學(xué)性能、經(jīng)濟(jì)性及對環(huán)境影響的研究,得到了ORC系統(tǒng)的熱力學(xué)評價(jià)指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性評價(jià)指標(biāo)及對環(huán)境影響的評價(jià)指標(biāo),并采用AHP—熵值法得