基于动态透平效率的有机朗肯循环性能分析及优化

• 作者: 李鹏 韩中合 贾晓强 梅中恺 韩旭
• 来源期刊: 太阳能学报
• 关键词: 有机朗肯循环 动态透平效率 多目标优化 综合性能
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 页码范围: 406-413
• 页数: 8页
• 分类号: TK82
• 语种: 中文
• DOI: 10.19912/j.0254-0096.tynxb.2018-1059

摘要

常规有机朗肯循环(ORC)中透平效率多假设为定值,而实际上透平效率因工质种类和运行参数的不同而有较大差异.因此,采用向心透平效率计算模型,将动态透平效率与ORC系统耦合,分析透平效率随蒸发温度与冷凝温度的变化规律,比较固定透平效率与动态透平效率ORC系统热效率的差异.综合考虑热力性与经济性,采用多目标优化算法,对固定透平效率与动态透平效率ORC系统进行工质筛选及参数优化,并对优化结果进行分析比较.结果表明:透平效率随蒸发温度的下降或者冷凝温度升高而增大;不同工质及不同蒸发冷凝温度条件下,透平效率差异较大,最大达0.148.固定透平效率ORC系统与动态透平效率ORC系统的热效率随蒸发温度的变化规律有较大差异,尤其在高蒸发温度区间更为明显.对于固定透平效率ORC系统,R245ca和R236ea为最佳工质;而对于动态透平效率ORC系统,R114为最佳工质.在引入动态透平效率前后,各工质的最佳蒸发温度与最佳冷凝温度也有较大变化.