基于中高温热源的双级有机朗肯循环性能研究

以利用中高温热源的双级有机朗肯循环系统为研究对象,选取R141b-R245fa、n-pentaneR600和isopentane-R114分别作为双级有机朗肯循环系统的工质,一级循环采用超临界循环,二级循环采用亚临界循环,研究分析了系统的热效率、效率、各级工质质量流量、烟气出口温度、净输出功等参数的变化情况。研究发现:在一级蒸发压力增大的过程中,采用n-pentane-R600、isopentane-R114的循环系统的热效率与效率均先增大后减小、净输出功则一直减小,采用R141b-R245fa的循环系统的热效率和效率则一直保持增大的趋势;所选取的三个系统中一级循环与二级循环中的工质均随一级蒸发压力的变化而发生变化,但变化幅度均不大;系统的烟气出口温度普遍偏高,系统性能具有进一步提高的潜力。

双级串联有机朗肯循环发电系统性能

为充分研究双级串联有机朗肯循环发电系统的性能,以150℃的低温余热为热源,液化天然气(LNG)为冷源,[火用]效率最大为评价指标,对不同影响因素下双级串联有机朗肯循环系统进行了工质选择与参数优化。选用7种工质,采用粒子群算法,对系统的蒸发温度、膨胀机入口温度、冷凝温度和LNG蒸发压力进行了优化,对一定过热度及中间换热温度进行了分析。结果表明:一定过热度能提高系统的效率,中间换热温度对系统效率没有明显的影响,选用常温作为中间温度有较大意义;对系统效率影响最大的工质参数是常压沸点温度,常压沸点温度越低,系统[火用]效率越高。

不同热源温度的低温热能-液化天然气联合发电系统经济性分析

有机朗肯循环可高效地同时回收低温热能和液化天然气(LNG)冷能.在3个不同的热源温度下,选定10种有机工质,以标准发电成本为目标函数,采用粒子群优化算法,对带有直接膨胀循环的双级并联有机朗肯系统进行优化.结果表明,在373.15、398.15和423.15 K下,最优低温工质始终为氨,其最佳标准发电成本分别为0.4199、0.3997和0.3776元·(kW·h)^-1.在最佳经济性下,热源温度为423.15 K时,其静态投资回收期约为7.1 a,动态投资回收期约为10.5 a.各设备的投资成本占比中,换热器总占比最大,为60%以上,工质泵占比最小,约为17%.