低溫地?zé)岚l(fā)電ORC工質(zhì)與系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化研究.pdf

1、開(kāi)展低溫地?zé)岚l(fā)電ORC技術(shù)研究，將極大地促進(jìn)數(shù)量龐大的低溫地?zé)崮苜Y源的開(kāi)發(fā)利用，大幅減小發(fā)電用化石燃料消耗及相應(yīng)的溫室氣體、大氣污染物的排放，為可持續(xù)發(fā)展提供重要能源支持，帶來(lái)巨大的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。低溫地?zé)岚l(fā)電ORC技術(shù)研究應(yīng)以取得高的系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性為研究目標(biāo)，工質(zhì)及循環(huán)參數(shù)的優(yōu)化選擇是改善系統(tǒng)性能、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)重要方面。考慮到低溫地?zé)豳Y源的溫度范圍為70-100℃，本文在蒸發(fā)溫度60-90℃范圍內(nèi)對(duì)35種純質(zhì)及12種混合工質(zhì)的理論

2、循環(huán)性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，篩選出了20種(13種純質(zhì)和7種混合工質(zhì))綜合理論循環(huán)性能較優(yōu)的低溫地?zé)岚l(fā)電ORC系統(tǒng)的適用工質(zhì)。
　　 本文根據(jù)地?zé)豳Y源的利用特點(diǎn)，提出以系統(tǒng)的單位凈輸出功率要求的傳熱面積(APR)，以及系統(tǒng)的單位凈輸出功率對(duì)應(yīng)的汽輪機(jī)中工質(zhì)的體積流量(VPR)為系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)。
　　 在指定相同的熱源條件(地?zé)崴倪M(jìn)口溫度、流量)、冷源條件(冷卻水的進(jìn)口溫度)，相同的冷凝溫度下，采用窄點(diǎn)分析方法，以APR和

3、VPR為目標(biāo)函數(shù)，并參考工質(zhì)的凈輸出功率和膨脹比的變化情況，對(duì)理論循環(huán)性能較優(yōu)、樣品可得的10種純質(zhì)和3種混合工質(zhì)，進(jìn)行系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化計(jì)算，尋找工質(zhì)的最優(yōu)蒸發(fā)溫度工況；并對(duì)各種工質(zhì)在其最優(yōu)工況下的系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)。研究結(jié)果表明，所考察工質(zhì)的目標(biāo)函數(shù)APR和VPR均隨蒸發(fā)溫度的升高單調(diào)遞減；純質(zhì)R152a、R245ca、R245fa和R600，以及混合工質(zhì)M12，適用于低溫地?zé)岚l(fā)電ORC系統(tǒng)。本文以R245fa為例，討論對(duì)比低溫地?zé)?/p>