采用蚁群算法的中温余热有机朗肯循环性能参数优化

摘要

鉴于当前针对有机朗肯循环(ORC)和工质的研究大都选取特定循环和工质作为研究对象,缺乏对变工况下工质与系统匹配问题的系统研究,使用蚁群优化算法,以基本有机朗肯循环(BORC)、内回热有机朗肯循环(IHORC)为研究对象,计算比较了不同ORC系统在最佳工况下的系统性能,总结了不同临界温度的工质与不同热源工况的相互匹配关系.结果表明:在相同热源温度下,与BORC系统相比,IHORC系统具有较高的(火用)效率;根据BORC系统性能参数随热源温度的变化规律,总结出了所考查的工质各自对应的原则可用温度区间;当热源温度接近该区间上限值时,系统获取的热量(火用)增加,净输出功增加,工质的热力学性能得到了充分发挥;采用临界温度较高的工质时,冷凝器可能真空运行引起运行不稳定,系统经济性下降;按照工质可用温度上限与热源温度尽量相近的标准,可确定与不同热源温度区间相匹配的最佳工质.