基于中高温热源的双级有机朗肯循环性能研究

doi:10.3969/J.ISSN.2095-3429.2017.01.003

发电技术 ›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (1): 11-16.DOI: 10.3969/J.ISSN.2095-3429.2017.01.003

基于中高温热源的双级有机朗肯循环性能研究

秦亚琦¹, 王重阳²

1. 华电电力科学研究院, 浙江杭州 310030;
2. 中国中元国际工程有限公司, 北京 100089

收稿日期:2016-12-01 修回日期:2017-01-22 出版日期:2017-02-28 发布日期:2017-02-28
作者简介:秦亚琦(1987-),男,河南漯河人,硕士,主要从事低碳技术及政策研究

Performance Analysis of Dual-loop Organic Rankine Cycle Based on MiddleHigh Temperature as Heat Source

QIN Ya-qi¹, WANG Chong-yang²

1. Huadian Electric Power Research Institute, Hangzhou 310030, China;
2. China IPPR International Engineering Co., Ltd, Beijing 100089, China

Received:2016-12-01 Revised:2017-01-22 Published:2017-02-28 Online:2017-02-28

摘要/Abstract

摘要： 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。

关键词: 双级有机朗肯循环, 超临界, 亚临界, 热力学性能

Abstract: The Dual-loop Organic Rankine Cycle(DORC)system based on middle-high temperature as heat source is analyzed,and the thermal efficiency,exergy efficiency,mass flow rate of working fluids,the outlet temperature of flue gas,the net output power of the system are studied and in this paper. R141b-R245 fa, n-pentane-R600 and isopentane-R114 were respectively selected as working fluids of DORC. The supercritical cycle is used in high temperature loop(HT),and subcritical cycle in low temperature loop(LT). The research results show that:with the increasing of the HT evaporating pressure,for the system using n-pentane-R600 and isopentane-R114,the thermal efficiency and exergy efficiency firstly increase and then decrease,the net output power keep reducing,while the thermal efficiency and the exergy efficiency keep increasing of the system using R141b-R245fa;or three DORC systems the mass flow rate of the working fluids changes in a very small range over the HT evaporating pressure; the system has the potential to further improve because of the high temperature of the flue gas outlet.

Key words: SORC, supercritical cycle, subcritical cycle, thermodynamic properties

中图分类号:

秦亚琦, 王重阳. 基于中高温热源的双级有机朗肯循环性能研究[J]. 发电技术, 2017, 38(1): 11-16.

QIN Ya-qi, WANG Chong-yang. Performance Analysis of Dual-loop Organic Rankine Cycle Based on MiddleHigh Temperature as Heat Source[J]. Power Generation Technology, 2017, 38(1): 11-16.

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Performance Analysis of Dual-loop Organic Rankine Cycle Based on MiddleHigh Temperature as Heat Source

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