有机朗肯循环径流式汽轮机结构尺寸及等熵效率研究

针对现有的有机朗肯循环（ORC）理论优化研究中指定膨胀部件等熵效率为定值这一分析方法的不足,研究了不同压比和绝热指数对径流式单级汽轮机结构尺寸和等熵效率的影响,为基于该类膨胀部件的ORC理论优化研究提供膨胀部件等熵效率的取值依据.结果表明：汽轮机制造条件限制了高绝热指数的工质实现高压比的循环工况;A类情形（绝热指数1.1-1.5）下,汽轮机无量纲结构尺寸大体相同,等熵效率变化规律相似;B类情形（绝热指数1.6-2.3）下,汽轮机无量纲结构尺寸和等熵效率均随绝热指数的变化而明显变化;间隙损失是影响A类情形下汽轮机等熵效率变化规律的主要因素;更高的二次流损失和间隙损失是造成B类情形汽轮机等熵效率低于A类情形的主要原因;各个工质工况间汽轮机等熵效率值的差别最大可达15%左右.

余热发电有机朗肯循环系统性能实验研究

针对90℃热水型余热，以R123为工质，对应用于有机朗肯循环（ORC）系统的径流式汽轮机的喷嘴进行一维稳定流动分析，以单位质量热源水的发电量（比净功）最大为目标函数，开展ORC变工况实验研究。研究表明：R123的临界压力比为0．59—0．67，随工质压力的增大有小幅上升，实验系统需采用缩放喷嘴。系统比净功受换热性能，汽轮机效率，传动．发电效率以及系统总功率等多种因素的综合影响。实验中变蒸发压力最优工况为：蒸发压力O．46MPa，比净功0．40kJ／kg；变冷凝压力最优工况为：冷凝压力0．11MPa，系统比净功0．76kJ／kg。