过热/过冷对内回热有机朗肯循环影响的热力学分析

摘要：

内回热是简单有效提高有机朗肯循环（ORC）效率的基本方法。由于循环过程的改变，使循环的热力学规律发生了变化。以R245fa为工质，对回热器的回热过程和机理进行了深入分析，提出了基于对数传热温差的内回热器性能计算方法，并利用热力学分析方法，分析了过热温度、过冷温度对内回热有机朗肯循环（IHORC）性能的影响。研究结果发现，内回热减少了循环的蒸发负荷和冷凝负荷，提高了循环效率。随着过热温度的增加，循环效率和膨胀机输出功均几乎呈线性增加。根据循环过冷温度大小，过冷分为一般过冷和深度过冷两种情况：一般过冷时，随着过冷温度的增加，虽然回热器的换热量和换热效率逐渐升高，但是，循环效率逐渐降低，蒸发负荷、冷凝负荷逐渐增加；深度过冷时，循环效率、回热器换热量、回热器效率快速增加，蒸发负荷和冷凝负荷快速降低，回热器能量回收作用开始突显。一般过冷与深度过冷的临界点是回热器出口蒸气干度，当干度小于1时进入深度过冷状态。内回热过程的“回热量”受限于乏气工质的放热量，因此，内回热循环适用于蒸发冷凝温差大、过热和深度过冷工况。

关键词：热力学、有机朗肯循环、内回热、过热、过冷

所属期刊栏目：35

分类号：TK124(热力工程、热机)

资助基金：国家自然科学基金51506004;北京市自然科学基金3162009;北京市教委科技计划KM201410016001项目。

在线出版日期：2016-12-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：3783-3792