有机朗肯循环工质热稳定性测量及工质优选

摘要

在中高温热源条件下,为避免工质热分解对有机朗肯循环(ORC)系统的安全和性能造成影响,循环温度的取值上限不应高于工质的热稳定上限温度(t_(stable)).循环最高温度的取值对循环优化结果产生较大影响.本文在烟气初温和质量流量分别为510℃和15.8 kg/s的热源条件下,开展了回热ORC系统的循环参数优化和工质优选研究.结果表明,若不考虑工质热分解问题,乙醇和丙酮系统的净输出功率最大.继而对乙醇和丙酮两种工质开展了热稳定性实验测量研究,结合系统允许的工质分解速率上限(年分解量不超过1%),确定了两者的t_(stable)分别为172℃和159℃;限制循环温度不超过t_(stable),乙醇和丙酮系统的净输出功率明显降低,此时回热ORC系统的最优工质为环戊烷.