基于单螺杆膨胀机有机朗肯循环有无回热系统性能分析

摘要

有机朗肯循环(ORC)是实现中低温热源发电利用的有效技术,膨胀机是系统热功转换核心部件,其性能表现直接制约系统整体性能.本文设计搭建单螺杆膨胀机回热式有机朗肯循环发电系统,R245fa为系统工质,实验分析恒定冷热源参数下回热式和无回热两类系统和膨胀机主要性能参数的变化规律.实验结果表明:两类系统效率随着膨胀机转矩和转速的增加而增大,膨胀机转矩和转速相同时回热式系统效率较大,当膨胀机转速为1300r/min,回热式系统最大效率为7.20％,比无回热系统效率增加了11.9％;由于回热器利用膨胀机乏汽预热蒸发器入口的有机工质,因此回热式系统相对于无回热式系统的膨胀机入口过热度、等熵效率增加,膨胀比和蒸发器的换热量减小,工质在回热器中的压降是回热式系统膨胀比变小的主要因素.随着膨胀机转矩和转速增加,两类系统蒸发器吸热量和膨胀比增大,膨胀机等熵效率和入口过热度减小.