100kW基于环戊烷的ORC系统设计文献综述
2020-07-01 20:50:47
文 献 综 述 1.1 研究背景及意义 能源是社会发展的动力,随着社会与经济的不断进步,能源的消耗越来越大,人类对能源的依赖性也日趋加剧。
而传统能源即煤、石油和天然气等不可再生能源储量有限,而且这些能源的使用也带来了严重的生态破坏,使全球的环境问题日益严重[1]。
为解决全球的能源和环境问题、实现可持续发展,所以如何开发利用新型能源(地热能、潮汐能、风能等)以及提高传统能源利用率并对其二次利用是迫切需要解决的问题。
在此背景下,有机朗肯循环回收中低品位能源的技术越来越受到人们的关注,这是缓解人类与能源之间的矛盾的重要方法[2]。
1.2 ORC介绍 姜亮[3]讲述了有机朗肯循环发电是一项针对低温热源进行有效利用的节能技术,是选用沸点相对低的有机物为工质,将低品位余热转换成高品位电能的方法,尤其是针对地热能、太阳能、生物质能、工业余热、发动机余热等。
邓立生等[4]综述了ORC的定义、构成及研究状况,所谓有机朗肯循环,即在传统朗肯循环中采用有机工质代替水作为工质推动膨胀机做功,回收中低品位热能的朗肯动力循环。
有机朗肯循环主要由蒸发器、膨胀机、发电机、冷凝器、工质泵组成。
液态有机工质进入蒸发器,在蒸发器中进行热量的交换,使工质由液态变成气态存在,然后在膨胀机中做功带动发电机发电,膨胀做功后的乏气输送到冷凝管中进行冷却,使其由气态再变为液态,最后由工质泵加压再次运输到蒸发器中,这样就完成了一个循环(如图1),从而实现对余热的回收。
何张成[6]简述了多种类型的ORC余热发电系统,提供了对ORC系统认知的参考。
图1 有机朗肯循环系统示意图 1.3 工质选择 合适的工质能获得更高的循环效率,同样是高效利用低温热源的重要环节。