中低温地热发电有机朗肯循环系统性能的实验研究

以中低温地热资源的高效和经济利用为背景,在以涡旋膨胀机为膨胀部件的有机朗肯循环实验系统上,以R245fa为工质,在热源水进口温度、冷凝压力保持一定的条件下,实验考查有机朗肯循环系统性能随工质蒸发压力和膨胀机转速的变化规律。结果表明,工质蒸发压力和膨胀机转速取值均对系统性能有重要影响,分别存在最优蒸发压力和最优膨胀机转速。

回热式有机朗肯循环系统热力性能

膨胀机和工质泵作为有机朗肯循环系统的重要动力部件,在不同的热源温度下,合适的膨胀机及工质泵转速能够有效提高有机朗肯循环(organic Rankine cycle,ORC)系统的热效率。基于回热式ORC系统的热力学分析,选用1,1,1,3,3-五氟丙烷(R245fa)为工质研究了膨胀机转速、工质泵转速以及热源温度对系统性能的影响。结果表明:膨胀机转速的增加使得工质质量流量、蒸发器换热量、膨胀机输出功和系统净输出功有所上升,而蒸发压力和热效率下降;工质泵转速的增加使得工质质量流量、蒸发压力、蒸发器换热量及系统净输出功升高,系统热效率先增加后降低;热源温度的升高导致蒸发压力下降,工质质量流量、蒸发器换热量、膨胀机输出功、净输出功及热效率均随之增加。