车用发动机废热回收的ORC系统特性分析

摘要

有机朗肯循环以吸收低品位热源为特点,目前获得越来越多的重视,并成为当前低品位废热利用重要技术之一.而各类柴油机中占燃油热值60％的热能以各种形式作为废物排入大气.本文针对柴油机废热热源分布特点进行分析,建立柴油机废热回收的方案.并进一步针对车用发动机废热特点以及整车布置特性,对ORC系统冷媒、膨胀机特性进行对比分析,R245fa和向心透平膨胀机可能是未来车用ORC所优选的冷媒工质和膨胀机.同时以国Ⅳ300kW柴油机为基础,分别对采用SCR路线和EGR+SCR路线发动机的废热进行分析,建立废热回收ORC系统模型并进行废热回收热量的计算分析.计算结果表明,在采用SCR和EGR+SCR两种排放情况下,其废热回收ORC的功率分别为12.6kW和17.3kW.