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内回热器对低温有机朗肯循环热力性能的影响及工质选择
被引量:
18
1
作者
韩中合
潘歌
+1 位作者
范伟
王智
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第1期40-47,共8页
目前对有机朗肯循环(ORC)有无内回热器的对比研究主要集中在循环热力性能随初参数变化的对比,但很少考虑吸热量对两个系统热力性能的影响。本文以烟气余热为热源,构建无回热和带有内回热的ORC系统,选用10种干工质,通过热源参数变化引...
目前对有机朗肯循环(ORC)有无内回热器的对比研究主要集中在循环热力性能随初参数变化的对比,但很少考虑吸热量对两个系统热力性能的影响。本文以烟气余热为热源,构建无回热和带有内回热的ORC系统,选用10种干工质,通过热源参数变化引起工质吸热量的变化,分析工质分别在两种系统中的初温、净功量、热耗率及?损的变化规律,得出了较优工质和各工质对内回热器的匹配性。结果表明:当热源温度为150℃、排烟温度在70~90℃间引起的工质吸热量变化时,在窄点温差为10℃下,带有内回热器的ORC系统更适用于吸热量较低的区间;当吸热量较高时,内回热器对系统热力性能提升的能力降低,甚至低于无回热的ORC系统;经综合比较,工质R236ea和R600a最优,工质R245fa和R600为较适合工质;以R123为工质的带有内回热器和无回热的ORC系统热力性能差异较小,热耗率最大差值仅为约600k J/kg,净功量最大差值也仅为约2k W,因此,R123对内回热器的热匹配性相对较差。
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关键词
热力学性质
有机朗肯循环
内回热器
热力性能
工质
模拟
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职称材料
基于EWM-TOPSIS的回热有机朗肯循环系统热经济性分析及多目标优化
2
作者
戴文智
张海兴
+1 位作者
沈雄健
杨新乐
《可再生能源》
北大核心
2025年第10期1321-1330,共10页
为有效利用膨胀机排放的余热,提高有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)系统性能,文章构建了带内回热的ORC(Internal Regenerative Organic Rankine Cycle,IORC)系统。对内回热器(Internal Heat Exchanger,IHE)进行详细分析,研究其...
为有效利用膨胀机排放的余热,提高有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)系统性能,文章构建了带内回热的ORC(Internal Regenerative Organic Rankine Cycle,IORC)系统。对内回热器(Internal Heat Exchanger,IHE)进行详细分析,研究其有效性、增强效果的量化评估及合适的应用场景;分析热源温度、出口限制、冷源及热源腐蚀性以及不同流体类型对系统的影响;建立净输出功(W_(net))、热效率(η_(th))和比投资成本(Specific Investment Cost,SIC)的多目标评价准则,采用非支配遗传算法(NSGA-II)和熵权-优劣解距离法(EWM-TOPSIS)的综合评价方法对系统进行多目标优化。结果表明:IORC更适合热源温度高、有热源出口限制、冷源及热源有腐蚀性的应用场景,可有效降低成本;当热源温度为170℃时,添加IHE,SIC降低1.68%;对于有出口限制的热源,SIC降低3.30%;在冷源及热源流体有腐蚀性时,SIC降低2.08%;同时均能拓宽IHE适用的热源温度范围。与ORC相比,优化后IORC的W_(net),η_(th)分别提高0.78%,7.66%,SIC降低1.13%。
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关键词
ORC
回热ORC
内回热器
比投资成本
多目标优化
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职称材料
基于定热源的两种有机朗肯循环系统的经济性分析
被引量:
7
3
作者
韩中合
范伟
《可再生能源》
CAS
北大核心
2019年第2期289-296,共8页
为了分析热源条件约束下两种有机朗肯循环系统的热力性能和经济性的差异,文章根据热力学理论,选取3种工质分别建立无内回热式有机朗肯循环系统和内回热式有机朗肯循环系统的热力模型和经济性模型。通过计算比较了两种系统的热力性能和...
为了分析热源条件约束下两种有机朗肯循环系统的热力性能和经济性的差异,文章根据热力学理论,选取3种工质分别建立无内回热式有机朗肯循环系统和内回热式有机朗肯循环系统的热力模型和经济性模型。通过计算比较了两种系统的热力性能和经济性,并分析了排烟温度对系统经济性的影响。分析结果表明:当采用相同工质的两种系统的净功率相等时,所对应的排烟温度为等效排烟温度;当排烟温度高于等效排烟温度时,IORC系统的净功率高于ORC系统;当工质相同时,IORC系统的投资成本高于ORC系统,IORC系统的净功率高于ORC系统,且二者的差值较小,导致IORC系统的电力生产成本较高,经济性较低;排烟温度不受约束时,采用R123的ORC系统经济性最佳;当排烟温度不高于75℃时,采用R245fa的ORC系统经济性最佳。
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关键词
有机朗肯循环
热源条件
内回热器
热力性能
经济性
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职称材料
题名
内回热器对低温有机朗肯循环热力性能的影响及工质选择
被引量:
18
1
作者
韩中合
潘歌
范伟
王智
机构
华北电力大学能源动力与机械工程学院
出处
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第1期40-47,共8页
基金
国家自然科学基金(51306059)
中央高校科研业务费资助项目(2014ZD34)
文摘
目前对有机朗肯循环(ORC)有无内回热器的对比研究主要集中在循环热力性能随初参数变化的对比,但很少考虑吸热量对两个系统热力性能的影响。本文以烟气余热为热源,构建无回热和带有内回热的ORC系统,选用10种干工质,通过热源参数变化引起工质吸热量的变化,分析工质分别在两种系统中的初温、净功量、热耗率及?损的变化规律,得出了较优工质和各工质对内回热器的匹配性。结果表明:当热源温度为150℃、排烟温度在70~90℃间引起的工质吸热量变化时,在窄点温差为10℃下,带有内回热器的ORC系统更适用于吸热量较低的区间;当吸热量较高时,内回热器对系统热力性能提升的能力降低,甚至低于无回热的ORC系统;经综合比较,工质R236ea和R600a最优,工质R245fa和R600为较适合工质;以R123为工质的带有内回热器和无回热的ORC系统热力性能差异较小,热耗率最大差值仅为约600k J/kg,净功量最大差值也仅为约2k W,因此,R123对内回热器的热匹配性相对较差。
关键词
热力学性质
有机朗肯循环
内回热器
热力性能
工质
模拟
Keywords
thermodynamic properties
organic Rankine cycle
internal heat exchanger
thermodynamic performance
working fluid
simulation
exergy
分类号
TK514 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
基于EWM-TOPSIS的回热有机朗肯循环系统热经济性分析及多目标优化
2
作者
戴文智
张海兴
沈雄健
杨新乐
机构
辽宁工程技术大学机械工程学院
出处
《可再生能源》
北大核心
2025年第10期1321-1330,共10页
基金
国家自然科学基金(12302374,12202165,51774161)
国家自然科学基金联合基金资助项目(U1810119)
辽宁省教育厅基金资助项目(LJKMZ20220685)。
文摘
为有效利用膨胀机排放的余热,提高有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)系统性能,文章构建了带内回热的ORC(Internal Regenerative Organic Rankine Cycle,IORC)系统。对内回热器(Internal Heat Exchanger,IHE)进行详细分析,研究其有效性、增强效果的量化评估及合适的应用场景;分析热源温度、出口限制、冷源及热源腐蚀性以及不同流体类型对系统的影响;建立净输出功(W_(net))、热效率(η_(th))和比投资成本(Specific Investment Cost,SIC)的多目标评价准则,采用非支配遗传算法(NSGA-II)和熵权-优劣解距离法(EWM-TOPSIS)的综合评价方法对系统进行多目标优化。结果表明:IORC更适合热源温度高、有热源出口限制、冷源及热源有腐蚀性的应用场景,可有效降低成本;当热源温度为170℃时,添加IHE,SIC降低1.68%;对于有出口限制的热源,SIC降低3.30%;在冷源及热源流体有腐蚀性时,SIC降低2.08%;同时均能拓宽IHE适用的热源温度范围。与ORC相比,优化后IORC的W_(net),η_(th)分别提高0.78%,7.66%,SIC降低1.13%。
关键词
ORC
回热ORC
内回热器
比投资成本
多目标优化
Keywords
ORC
regenerative ORC
internal heat exchanger
specific investment cost
multi-objective optimization
分类号
TK115 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
基于定热源的两种有机朗肯循环系统的经济性分析
被引量:
7
3
作者
韩中合
范伟
机构
华北电力大学能源动力与机械工程学院
出处
《可再生能源》
CAS
北大核心
2019年第2期289-296,共8页
基金
国家自然科学基金(51306059)
中央高校基本业务费专项资金面上项目(2014MS151)
文摘
为了分析热源条件约束下两种有机朗肯循环系统的热力性能和经济性的差异,文章根据热力学理论,选取3种工质分别建立无内回热式有机朗肯循环系统和内回热式有机朗肯循环系统的热力模型和经济性模型。通过计算比较了两种系统的热力性能和经济性,并分析了排烟温度对系统经济性的影响。分析结果表明:当采用相同工质的两种系统的净功率相等时,所对应的排烟温度为等效排烟温度;当排烟温度高于等效排烟温度时,IORC系统的净功率高于ORC系统;当工质相同时,IORC系统的投资成本高于ORC系统,IORC系统的净功率高于ORC系统,且二者的差值较小,导致IORC系统的电力生产成本较高,经济性较低;排烟温度不受约束时,采用R123的ORC系统经济性最佳;当排烟温度不高于75℃时,采用R245fa的ORC系统经济性最佳。
关键词
有机朗肯循环
热源条件
内回热器
热力性能
经济性
Keywords
Organic Rankine Cycle(ORC)
heat source condition
internal heat exchanger
thermal performance
economic feasible
分类号
TK114 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
内回热器对低温有机朗肯循环热力性能的影响及工质选择
韩中合
潘歌
范伟
王智
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
18
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于EWM-TOPSIS的回热有机朗肯循环系统热经济性分析及多目标优化
戴文智
张海兴
沈雄健
杨新乐
《可再生能源》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于定热源的两种有机朗肯循环系统的经济性分析
韩中合
范伟
《可再生能源》
CAS
北大核心
2019
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