有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)_環(huán)境及能值分析.pdf

1、隨著煤、石油、天然氣和其他化石燃料的大量消耗，能源短缺問題顯得日益突出。因化石燃料的消耗而產(chǎn)生的環(huán)境污染問題已經(jīng)引起全世界的關(guān)注。節(jié)能減排在推動(dòng)能源可持續(xù)發(fā)展方面的作用非常大。世界范圍內(nèi)存在大量的低品位能源，例如工業(yè)廢熱、地?zé)?、太陽能等。將這些低品位能源轉(zhuǎn)化為電能可以有效地減少環(huán)境污染，并提高能源利用率。有機(jī)朗肯循環(huán)（OrganicRankineCycle，ORC）作為一種有效地利用低品位能源的方式越來越受到重視。
　　本文采用全

2、生命周期分析（LifeCycleAssessment，LCA）方法，開展了ORC系統(tǒng)的環(huán)境影響分析研究，建立了ORC系統(tǒng)的(火用)環(huán)境模型。全生命周期分析邊界包含了系統(tǒng)部件、工質(zhì)制造和工質(zhì)泄漏。定義了工質(zhì)環(huán)境影響分配規(guī)則：按照系統(tǒng)各部件的(火用)損占比大小將工質(zhì)的環(huán)境影響分配到系統(tǒng)各部件。部件制造材料為鋼材或者銅材。根據(jù)熱源匹配原則，選取了R134a,R227ea,R152a和R245fa四種臨界溫度與熱源溫度接近的工質(zhì)，分析了4種工質(zhì)

3、和系統(tǒng)各部件的環(huán)境影響，并對(duì)部件的(火用)環(huán)境因子進(jìn)行了討論。
　　結(jié)果表明：工質(zhì)的環(huán)境影響不能忽略。對(duì)于R134a,R227ea,R152a和R245fa4種工質(zhì)，其工質(zhì)的環(huán)境影響分別占各自系統(tǒng)總環(huán)境影響的13.76％,26.04%,2.62%和14.77%，工質(zhì)泄漏造成的環(huán)境影響占對(duì)應(yīng)工質(zhì)總環(huán)境影響的67.52%,75.62%,35.71%和68.34%。較其他三種工質(zhì)，以R245fa為工質(zhì)的ORC系統(tǒng)的(火用)環(huán)境影響最小。

4、部件因(火用)損引起的環(huán)境影響值占其(火用)環(huán)境影響值的大部分，而制造材料種類的不同對(duì)其(火用)環(huán)境負(fù)荷值的影響可以忽略。通過對(duì)系統(tǒng)部件進(jìn)行(火用)環(huán)境參數(shù)分析，得出較系統(tǒng)其他部件，減少冷凝器的環(huán)境影響潛力最大，在減少其不可逆損失同時(shí)，要選用對(duì)環(huán)境影響小的材料。
　　最后，結(jié)合能值理論和全生命周期分析思想，對(duì)ORC系統(tǒng)進(jìn)行了能值分析（EmergyAnalysis,EmA）。全生命周期邊界包含蒸發(fā)器、冷凝器、膨脹機(jī)、工質(zhì)泵和工質(zhì)。選