有机朗肯循环与再热式循环低温热源发电系统热力性能研究

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有机朗肯循环低温余热利用技术研究综述

有机朗肯循环低温余热利用技术研究综述有机朗肯循环是一种利用低温余热发电的技术，其原理是利用有机工质在低温下蒸发产生蒸汽，然后通过涡轮机驱动发电机发电。

该技术具有高效、环保、可持续等优点，因此受到了广泛关注和研究。

有机朗肯循环技术的研究历史可以追溯到20世纪50年代，但直到近年来，随着环保意识的提高和能源需求的增加，该技术才得到了更广泛的应用和研究。

目前，有机朗肯循环技术已经在一些工业领域得到了应用，如钢铁、化工、纸浆等行业，取得了良好的经济效益和环境效益。

有机朗肯循环技术的研究主要涉及以下几个方面：1. 工质的选择。

有机朗肯循环技术的核心是有机工质的选择，不同的有机工质在不同的温度下有不同的蒸发性能和热力学性质，因此需要根据具体的应用场景选择合适的有机工质。

目前常用的有机工质包括R134a、R245fa、R123等。

2. 循环系统的设计。

有机朗肯循环技术的循环系统包括蒸发器、涡轮机、冷凝器等组成部分，需要根据具体的应用场景和工质的性质进行合理的设计。

循环系统的设计涉及到热力学、流体力学等多个方面的知识。

3. 系统的优化。

有机朗肯循环技术的系统优化是提高其经济效益和环境效益的关键。

系统的优化包括工质的优化、循环系统的优化、控制策略的优化等多个方面，需要综合考虑经济、环保、可持续等因素。

4. 应用领域的拓展。

有机朗肯循环技术的应用领域正在不断拓展，除了传统的工业领域，还可以应用于农业、建筑、交通等领域。

例如，在农业领域，可以利用有机朗肯循环技术提高温室的能源利用效率；在建筑领域，可以利用有机朗肯循环技术提供建筑物的制冷和供暖等服务。

总之，有机朗肯循环技术是一种具有广泛应用前景的低温余热利用技术，其研究涉及到多个方面的知识和技术，需要综合考虑经济、环保、可持续等因素。

随着技术的不断发展和应用领域的不断拓展，有机朗肯循环技术将会在未来得到更广泛的应用和推广。

有机朗肯循环低温余热发电系统综述

有机朗肯循环低温余热发电系统综述引言在工业生产过程中，大量的热能会以余热的形式排放到环境中，造成了能源的浪费。

这些废热也可能对环境造成影响。

利用余热进行发电，不仅可以提高能源利用效率，还可以减少对环境的影响。

有机朗肯循环低温余热发电系统正是一种利用余热发电的新型技术，本文将就有机朗肯循环低温余热发电系统的原理、特点、应用及发展前景进行综述。

一、有机朗肯循环低温余热发电系统的原理有机朗肯循环低温余热发电系统是利用有机朗肯循环技术，将低温余热转化为电能的一种系统。

其原理是利用有机朗肯循环工质和低温热源之间的温差来驱动发电机发电。

有机朗肯循环是将有机工质置于一个封闭的循环系统内，利用热能的输入和排出来驱动涡轮机进行发电的一种循环系统。

当有机工质受热使得蒸汽压升高时，蒸汽压推动涡轮机工作，从而带动发电机发电；而在冷凝器中，有机工质又被冷却再次变成液态，完成循环。

有机朗肯循环低温余热发电系统是通过这样一个闭合的循环系统，将低温余热转化为电能。

二、有机朗肯循环低温余热发电系统的特点1. 低温工作：有机朗肯循环低温余热发电系统的工作温度低，通常在100°C以下。

这使得这种系统可以有效利用那些传统热能利用技术无法利用的低品位热能资源，如煤矿瓦斯、生活污水、工业废热等。

2. 环保高效：有机朗肯循环低温余热发电系统的工作过程无需核心机械设备如大型锅炉或锅炉，排放的废气和废水相对较少，具有较高的环保性。

由于其低温工作特点，利用的低品位热能资源不会与食品、药品等高温生产过程相冲突，环保性较好。

3. 经济效益：有机朗肯循环低温余热发电系统具有投资少、成本低、回收期短等特点，从经济角度来看很有吸引力。

4. 可操作性强：有机朗肯循环低温余热发电系统的操作比较简便，不需要特别复杂的操作程序，管理维护成本低。

三、有机朗肯循环低温余热发电系统的应用有机朗肯循环低温余热发电系统已经在多个领域得到了应用，主要包括以下几个方面：1. 电厂余热利用：在电厂生产过程中，通常会有大量的低温余热排放，有机朗肯循环低温余热发电系统可以有效地利用这些余热进行发电，提高能源利用效率。

有机朗肯循环实验

动力工程学院本科生创新实验报告题目：有机朗肯循环：废热余热利用关于有机朗肯循环系统性能测试实验学号：2009XXXX班级：热能与动力工程X 班姓名：XX 教师：XXX动力工程学院中心实验室2013年1月实验名称：试实验注意：1.实验成绩按照百分制给出。

2.教师评定成绩根据实际情况时要有区分度。

3.本页由指导教师填写。

报告内容1.实验背景能源是推动人类社会发展的动力，随着煤炭、石油、天然气等化石能源消耗量的不断攀升，以及能源消耗带来的环境负担（如二氧化碳排放、酸雨等），能源和环境问题已成为全世界共同关注的重大问题。

能源利用形式不仅要讲究环境友好型，而且能源利用效率也要讲究高效型。

经过人类的不断研究，高温热源利用技术已经相对成熟，为了更好地缓解能源压力，人类开始对新能源进行探索，同时也开始对低品位能源利用技术进行研究。

因此，各种能源利用形式开始出现：太阳能、风能、潮汐能、地热能、生物质能、工业废热等。

因此，对低品位能源（如工业废热）形式的利用，人类开始有机朗肯循环技术进行探索。

本实验对于有机朗肯循环系统利用废热进行了简单介绍及其性能进行实验研究。

2.研究进展有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)是以有机物代替水作为工质，回收低品位热能的朗肯动力循环。

有机物朗肯循环的研究最早始于1924年，有人以二苯醚作为ORC工作介质进行了研究。

1966年有学者撰文指出可应用有机朗肯循环回收低品位的热能，一时之间以氟利昂为工质回收低品位热能的朗肯循环引起了各国学者的广泛关注。

Curran H M J，Badr O J，Giampaolo G 等人在有机朗肯循环的设计、运行及工质选择等方面开展了较深入的研究工作。

我国自20世纪80年代开始对有机朗肯循环进行研究，分析了有机朗肯循环的热力系统及效率，论证了有机朗肯循环中工质的选择与循环参数的确定及对八种常用的氟里昂的动力粘度在100～450K范围内求出拟合公式。

有机朗肯循环低温余热利用技术研究综述

有机朗肯循环低温余热利用技术研究综述简介本文将对有机朗肯循环低温余热利用技术进行综述，主要包括以下方面的内容：有机朗肯循环的基本原理、低温余热的特点、有机朗肯循环在低温余热利用中的应用、技术研究进展和存在的问题。

有机朗肯循环的基本原理有机朗肯循环是一种利用有机工质代替水蒸汽作为工作介质的热力循环系统。

其基本原理是通过将低温热能输入到有机工质中，使其蒸发成为高温高压气体，然后将高温高压气体通过涡轮机进行膨胀，最后通过冷凝器将有机工质冷却成液体，完成一个循环过程。

低温余热的特点低温余热是指工业生产过程中产生的温度较低的余热能量。

与高温余热相比，低温余热的特点主要包括以下几个方面：1.温度较低：低温余热的温度通常在100℃以下，无法直接利用。

2.能量浓度低：低温余热的能量密度较低，需要大量的热量才能产生可观的功效。

3.难以回收利用：由于低温余热的特性，其回收利用存在较大的技术难度和经济成本。

有机朗肯循环在低温余热利用中的应用有机朗肯循环在低温余热利用中具有以下优势：1.适用范围广：有机朗肯循环可以利用较低温度的余热，使得废热的利用范围更广。

2.高效能转换：由于有机工质的性质，有机朗肯循环可以在较低温度下实现高效能转换。

3.环境友好：有机工质具有较低的温室气体排放和环境污染风险，利用有机朗肯循环可以减少对环境的影响。

有机朗肯循环在低温余热利用中的应用主要包括以下几个方面：废热发电有机朗肯循环可以利用工业生产过程中产生的低温余热发电，将废热转化为电能，提高能源利用效率。

低温制冷有机朗肯循环可以利用低温余热进行制冷，用于冷库、冷链物流等领域，提高制冷效果并减少能源消耗。

低温供热有机朗肯循环可以利用低温余热进行供热，用于暖气、热水等领域，提高供热效果并减少能源消耗。

其他应用领域有机朗肯循环还可以应用于其他领域，如化工、冶金、纺织等行业，实现低温余热的综合利用。

技术研究进展有机朗肯循环低温余热利用技术的研究一直在不断深入和发展。

有机朗肯循环低温余热利用技术研究综述

有机朗肯循环低温余热利用技术研究综述有机朗肯循环是一种用于低温余热利用的技术，可以将废热转化为有用的能量。

本文将对有机朗肯循环低温余热利用技术进行综述，介绍其原理、应用领域和研究进展。

一、原理有机朗肯循环是一种基于有机工质的热力循环系统，通过将废热传递给有机工质，使其蒸发产生蒸汽，然后通过蒸汽推动涡轮机发电。

其循环过程包括蒸发、膨胀、冷凝和压缩四个阶段。

在蒸发阶段，废热使得有机工质蒸发产生高温高压蒸汽；在膨胀阶段，蒸汽推动涡轮机转动，从而将热能转化为机械能；在冷凝阶段，蒸汽被冷却并凝结成液体；在压缩阶段，液体工质被压缩并送回蒸发器，循环再次开始。

二、应用领域有机朗肯循环低温余热利用技术在许多领域都有广泛的应用。

首先是工业领域，工厂和生产设备产生的废热可以通过有机朗肯循环系统转化为电能，提高能源利用效率。

其次是能源领域，包括火电厂、钢铁厂、石化厂等能源设施的余热利用，可以减少二氧化碳等温室气体的排放，降低环境污染。

此外，有机朗肯循环技术还可以应用于冷链物流、船舶、地热能等领域，实现低温余热的高效利用。

三、研究进展近年来，有机朗肯循环低温余热利用技术得到了广泛的研究和应用。

研究人员通过改进有机工质的性能，提高循环系统的热效率。

例如，采用新型的有机工质，如R245fa、R123等，具有较低的沸点和蒸发热，能够更好地适应低温余热的利用。

此外，通过优化循环系统的结构和工艺参数，如增加蒸发器的换热面积、改进涡轮机的设计等，也能够提高系统的热效率和发电性能。

有机朗肯循环低温余热利用技术的研究还面临一些挑战。

首先是工质的选择和性能优化，不同的应用领域需要选择适合的有机工质，并对其进行性能改进。

其次是循环系统的热力学分析和优化设计，需要考虑循环过程中的传热、传质和流体动力学等多个方面的因素。

此外，还需要解决循环系统的稳定性和可靠性问题，确保系统长时间运行稳定且安全可靠。

有机朗肯循环低温余热利用技术在能源和环境保护方面具有重要的意义。

有机朗肯循环低温余热发电系统综述

有机朗肯循环低温余热发电系统综述有机朗肯循环低温余热发电系统是一种利用废热能源进行发电的环保技术。

近年来，随着环保意识的增强和可再生能源的发展，有机朗肯循环低温余热发电系统受到了越来越多的关注。

本文将对该技术的原理、应用及发展进行综述，以期为读者提供一个全面的了解。

我们来了解一下有机朗肯循环低温余热发电系统的原理。

朗肯循环是一种热力循环系统，利用废热源（例如工业废气、废水等）进行发电。

其基本原理是利用工质的相变特性来实现热能到机械能的转换，从而产生电能。

有机朗肯循环系统是指采用有机工质作为工作流体的朗肯循环系统，通过蒸汽与液体相互转化来实现能量转换。

这种系统可以在低温条件下工作，通常在100摄氏度以下，适合于废热能源的利用，因此受到了广泛应用。

有机朗肯循环低温余热发电系统的应用领域非常广泛。

它被广泛应用于工业生产中的废热利用。

许多工业生产过程中产生大量的废热，而有机朗肯循环低温余热发电系统可以充分利用这些废热资源，实现能源的再生利用。

该技术也可以用于地热能利用。

地热能是一种清洁的可再生能源，利用有机朗肯循环低温余热发电系统可以更加高效地利用地热资源，为地热能发电提供了一种新的途径。

有机朗肯循环低温余热发电系统也可以应用于生活热水的供应、空调系统的能量回收等领域，为社会能源供应和环保做出重要贡献。

有机朗肯循环低温余热发电系统的发展也备受关注。

随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展，有机朗肯循环低温余热发电系统的性能和效率得到了大幅提升。

目前，研究人员致力于开发更加高效的有机工质，以提高系统的发电效率和稳定性。

也在改进系统的工艺流程和设备设计，以满足不同应用场景的需求。

有机朗肯循环低温余热发电系统在智能化和自动化方面也有了很大的进展，使其在实际应用中更加方便和可靠。

有机朗肯循环低温余热发电系统是一种环保、高效的能源利用技术，具有广阔的应用前景和发展空间。

随着对可再生能源的需求不断增加，相信这项技术将会在未来得到更加广泛的应用和推广。

有机朗肯循环低温余热发电系统综述

有机朗肯循环低温余热发电系统综述有机朗肯循环是一种利用低温余热发电的系统，它可以将废热转化为可再生能源，具有较高的能量转换效率和环境友好性。

本文将对有机朗肯循环低温余热发电系统进行综述。

有机朗肯循环是一种基于Rankine循环的发电系统，其原理是利用工作流体的汽化-冷凝过程来驱动涡轮发电机。

相比于传统的水蒸汽循环，有机朗肯循环适用于较低温度范围的余热利用，从而扩大了余热发电的适用范围。

有机朗肯循环系统主要由余热回收器、膨胀机、冷凝器和泵等组成。

有机朗肯循环利用的工作流体是有机物质，如烷烃、醇类和氟化合物等。

在低温下，这些有机物质具有较低的沸点，使得其在回收过程中能够充分蒸发。

然后，工作流体蒸汽通过膨胀机驱动涡轮发电机，产生电力。

之后，膨胀后的工作流体进入冷凝器进行冷凝，然后再次被泵送到回收器进行再次蒸发，形成闭合的循环过程。

有机朗肯循环低温余热发电系统具有许多优点。

它可以高效利用低温余热能源，提高能源利用效率。

有机朗肯循环系统可以适应较宽的温度范围，因此适用于各种工业应用中的余热发电。

由于有机朗肯循环系统使用环保的有机物质作为工作流体，其对环境的影响较小，解决了传统余热发电系统中的环境问题。

有机朗肯循环低温余热发电系统也存在一些挑战。

工作流体的选择对系统性能有很大影响，需要综合考虑其物理性质、可再生性和环境影响等因素。

系统的热损失和泵功耗等能量损失也需要进行有效控制，以提高系统的能量转换效率。

有机朗肯循环系统的建设和运维成本相对较高，需要进一步降低经济成本才能推广应用。

有机朗肯循环低温余热发电系统是一种高效利用低温余热能源的系统，具有广阔的应用前景。

目前，有机朗肯循环系统已经在一些工业领域得到了应用，并取得了一定的经济和环境效益。

还需要进一步研究和开发，以提高系统的性能和降低成本，推动其在更广泛范围内的应用。

太阳能有机朗肯循环中低温热发电系统的数值优化及实验研究共3篇

太阳能有机朗肯循环中低温热发电系统的数值优化及实验研究共3篇太阳能有机朗肯循环中低温热发电系统的数值优化及实验研究1太阳能有机朗肯循环中低温热发电系统的数值优化及实验研究随着能源需求的增加和环境污染的日益严重，清洁能源的应用成为全球能源领域的关注焦点。

太阳能作为一种可再生的清洁能源，具有广泛的应用前景。

然而，由于太阳能的出力不稳定，需要进行储存和转换，而传统的储能方式成本较高，使得太阳能的应用受到了很大的限制。

因此，太阳能热发电技术应运而生。

太阳能热发电技术利用太阳能收集器将太阳辐射能转换为热能，通过热力循环将热能转换为电能。

其中，有机朗肯循环是一种较为常见的太阳能热发电系统之一，可以利用中、低温太阳能资源高效转换成电能。

有机朗肯循环基于有机工质在闭合环路中的循环运动，通过冷凝和蒸发两个过程实现能量转换。

在有机朗肯循环中，太阳能收集器用来加热有机工质，使其处于汽化状态，然后有机工质进入膨胀机，从而驱动发电机产生电能。

之后，有机工质流回冷凝器，被冷却并变成液态，最后流回再生器，通过加热再次变成汽态。

然而，有机朗肯循环在实际应用中受到很多限制，例如工质选择、热收集器结构、发电效率等方面都需要优化。

因此，对于该系统进行数值优化和实验研究具有重要的实际意义。

首先，根据有机工质的性质和系统的工业需求进行有机工质的选择。

经过分析，得出了一个以R245fa为工质，以钛管为热收集器的太阳能有机朗肯循环系统。

之后，通过数值模拟，优化了系统的设计和工艺参数，得到了不同太阳辐射强度下的最佳性能和最大输出功率。

实验结果表明，在最佳工况下，系统的总效率、太阳能热转换效率和发电效率分别为9.31%、47.2%和2.16%。

相比之前的实验研究，本系统的性能有了较大提升。

最后，通过实验对系统的性能进行了验证。

实验采用了不同太阳辐射强度下的太阳能有机朗肯循环系统进行测试，所得到的输出功率与数值模拟结果的误差较小，验证了数值模拟的准确性，并表明该系统在实际应用中具有很好的可操作性和可靠性。

有机朗肯循环余热发电系统性能研究及优化

有机朗肯循环余热发电系统性能研究及优化作者：杨阳来源：《科学导报·科学工程与电力》2019年第26期【摘要】有机朗肯循环（ORC）是目前比较公认的一项能高效回收中低温余热的重要技术，国内外学者对此进行了大量的研究。

本文笔者结合前人的研究成果及自身经验分析有机朗肯循环余热发电系统性能及优化参考的内容，仅供参考。

【关键词】有机朗肯循环；余热发电系统；性能；优化1有机朗肯循环余热发电系统有机朗肯循环发电系统正常工作时，余热介质首先通过蒸发器将有机工质加热成高温高压的饱和蒸汽或过热蒸汽，然后高压的蒸汽进入膨胀机膨胀并且驱动膨胀机做功带动发电机发电，膨胀后的蒸汽进入冷凝器冷却降温至液态，最后工质泵将液态有机工质送回蒸发器进行再次加热。

ORC系统组成：（1）蒸发器。

蒸发器在循环系统中的作用是能量传递，是整个有机朗肯循环系统热量传递的最关键设备，它的传热效率直接影响到整个系统的发电效率。

因此在有机朗肯循环运行过程中，蒸发器造成的不可逆性损失是所有部件中占比最大的部件。

（2）膨胀机。

膨胀机的作用是压缩经过蒸发器蒸发的高温高压气体，使热能转变为机械能从而膨胀带动发电机做功。

因此，膨胀机同样是ORC系统中关键部件之一，最为直接的影响着整个系统的效率。

膨胀机分为速度型和容积型两种。

（3）冷凝器。

与蒸发器的工作原理刚好相反，主要是將从膨胀机排出的气体冷凝为过冷液体，内部结构包括过热区、两相区和过冷区。

冷凝器和蒸发器同样是有机朗肯循环系统中的关键换热部件。

（4）工质泵。

工质泵的作用是使有机工质在细长的管道内流动的同时达到一个设置的流速从而来提高自身的压力。

工质泵很容易被气体或是液体腐蚀从而导致了系统效率降低。

2ORC系统性能分析及参数优化2.1热力性能分析由于受到蒸发器窄点温差的约束，各工质对应系统的蒸发温度随着排烟温度的升高而增大。

在相同排烟温度条件下，采用R600a、R236ea的系统蒸发温度高于其他工质，R245fa、R600对应系统的蒸发温度相对较高，R123与湿工质R161、R152a对应系统的蒸发温度相对较低且较为接近。

分析有机朗肯循环低温余热发电系统综述

分析有机朗肯循环低温余热发电系统综述摘要：余热发电是我国节能发展中的重点节能工程之一，目前在我国工业领域中存在着大量的低温余热资源，但因缺乏一定的利用从而导致能源被分散。

而有机朗肯循环在面对低温余热发电系统时，可有效达到能源再利用、节能减排、美化环境的效果。

在低温余热发电领域中，目前可利用有机朗肯循环模式进行余热发电系统的运行。

其中有机朗肯循环包括膨胀机、冷凝器、低压储液器、工质泵、预热器、蒸发器，以及润滑系统等部分组成。

有机朗肯循环原理为：以低沸点有机物作为工作介质，经预热器、蒸发器加热，吸收了热源的能量，由液体变为高温气体。

进入膨胀机，在转子基元容积内，气体膨胀对外做功，驱动发电机旋转发电。

工质变为低压、低温的气体，再经冷凝器冷凝为液体，通过储液器进入工质泵，经过工质泵加压后，重新回到预热器和蒸发器吸热，如此往复循环。

因为是热力系统的原因，所以膨胀机的轴功率输出、冷凝器负荷、预热器蒸发器负荷会因冷热源条件的变化而变化。

关键词：有机朗肯；循环；低温余热；发电；系统引言：目前随着节能减排工作的不断深入，低温余热资源的利用成为目前节能工作的首选。

根据调查显示，我国低温余热资源非常丰富，特别是在化工、工业领域中存在大量的低温余热，可回收率达到80%以上。

因此，利用有机朗肯循环发电系统对低温余热进行回收，进而充分回收用能设备与化学反应设备中产生的未被回收的低温余热。

有机朗肯循环系统是利用低沸点工质为循环介质，其主要是利用余热、换热器、冷凝器等进行的。

在有机工质进换热器时可吸收热量，进而形成一定的压力与温度的饱和液体状态，在蒸发器再次吸收热量变成饱和气态工质推动膨胀机运行，做工后的有机乏气（工质）返回储液器循环利用，可实现回收低温余热的效果。

由此可见，有机朗肯循环低温余热发电系统在我国有着较强的应用价值。

本文主要分析有机朗肯循环低温余热发电系统的特点，并提出目前利用现状，以供参考。

1.有机朗肯循环低温余热发电系统阐述1.1有机朗肯循环低温余热发电系统的原理有机工质朗肯循环低温余热的发电原理是采用有机工质作为热力循环的工质进行的，通过有机工质对低温余热进行吸收从而产生高压蒸汽，在高压蒸汽下可推动膨胀机带动发电机进行发电[1]。

有机朗肯循环低温余热发电系统综述

有机朗肯循环低温余热发电系统综述1. 引言1.1 研究背景有机朗肯循环通过有机工质替代传统的水蒸气，利用低温余热驱动有机工质进行膨胀和压缩，从而产生电能。

这种方式不仅在低温、低品位余热利用上有独特优势，还能提高能源利用效率，减少二氧化碳排放，具有较高的经济和环境效益。

有机朗肯循环在工业废热利用、地热能利用、太阳能利用等方面都有广泛应用前景，是当前研究的热点之一。

本文将对有机朗肯循环低温余热发电系统进行全面综述，探讨其原理、构成、性能优势、应用案例和关键技术，为相关研究提供参考和借鉴。

1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨有机朗肯循环低温余热发电系统在能源利用方面的潜力，分析其在工业生产中的应用效益，为推动可持续发展提供技术支持。

通过对有机朗肯循环原理、系统构成、性能优势、应用案例和关键技术的研究，旨在全面了解这一技术在提高能源利用效率、减少环境污染、降低能源消耗等方面的作用和影响，为未来的发展方向和趋势提供参考依据。

本研究还旨在探讨有机朗肯循环低温余热发电系统的技术优势和潜在问题，为进一步的研究和应用提供理论基础和实践指导，推动相关领域的发展和应用。

通过对这一领域的深入探讨和分析，为实现可持续能源利用和环境保护目标提供技术支持和政策建议。

2. 正文2.1 有机朗肯循环原理有机朗肯循环是一种利用有机工质进行发电的低温余热发电系统。

其原理基于朗肯循环，通过有机工质在低温下的汽化和冷凝过程来实现能量转化。

在有机朗肯循环中，有机工质通过膨胀阀进入膨胀腔，膨胀腔内的有机工质由于受热而膨胀，推动涡轮机转动，同时也推动发电机发电。

之后，有机工质流入冷凝器，被冷却后凝结成液体，再次循环利用。

有机朗肯循环原理简单明了，能够有效利用低温余热资源实现发电，对于提高能源利用效率具有重要意义。

有机朗肯循环的原理在许多领域都有应用，例如工业废热利用、地热能利用等。

通过对有机朗肯循环原理的深入研究和技术改进，可以进一步提高低温余热的利用效率，实现更加节能环保的发电方式。

低温余热有机朗肯循环发电系统稳态特性仿真及性能研究的开题报告

低温余热有机朗肯循环发电系统稳态特性仿真及性能研究的开题报告一、选题的背景和意义随着能源需求不断增加，能源供应形式也发生了很大的变化。

而低温余热的利用一直是能源领域研究的热点之一。

低温余热是指工业生产中的废热，温度低于300K，透过化学反应或自然热交换，将废热转化为能量并重新利用。

废热再生技术被广泛应用于工业生产、船舶等领域，而有机兰肯循环发电系统则是低温余热转化为能源的重要技术手段之一。

有机兰肯循环发电系统是一种利用低温余热发电的系统，具有环保、高效、可靠的特点，可以将低过能量转化为高过能量。

然而，由于其内部复杂度高、耦合度强，系统的稳态特性与性能研究还存在许多困难，目前仍需要深入的探究。

二、研究内容和研究目标本文将以有机兰肯循环发电系统为研究对象，结合热力学理论，运用仿真技术，深入分析有机兰肯循环发电系统的稳态特性与性能，并通过实验验证模型的可靠性和准确性。

具体研究内容包括：1. 有机兰肯循环发电系统的热力学分析和数学建模。

2. 系统的稳态性能仿真和参数优化，分析系统的启动时间、功率输出等。

3. 对比不同工作介质、不同流体输送方式和不同系统结构的影响，以提高系统的性能。

4. 对仿真结果进行实验验证，进一步验证模型的可靠性和准确性。

本文旨在研究有机兰肯循环发电系统的稳态特性及性能，并通过仿真和实验验证，为该领域的开发提供理论指导和启示。

三、研究方法和技术路线本研究采用以下方法和技术：1. 热力学分析：建立有机兰肯循环发电系统的热力学模型，对系统进行分析和计算，确定关键参数。

2. 数学建模：以MATLAB R2019a软件为基础，建立有机兰肯循环发电系统的数学模型，并分析系统的工作过程。

3. 仿真设计：通过ANSYS FLUENT和SOLIDWORKS等软件，进行有机兰肯循环发电系统的稳态特性仿真，验证系统的性能和参数。

4. 实验验证：设计实验方案，对模型进行实验验证，验证仿真结果的可靠性和准确性。

有机朗肯循环低温热发电系统热力性能分析

从图 5 可以看出，随着工质膨胀比的升高，系统的热效率增加。如 R245fa，当进口温度为 70℃ 时，系统的热效率为 9. 626% ，当进口温度升高到 90℃ 时，系统的热效率为 12. 381% 。这是由于膨胀比的增加使汽轮机焓降随着增加，因此，提高了系统的热效率。从图 5 上可以很明显的看出，在同 R600 的热效率高于其他 3 种工质，一膨胀比下，而其余 3 种工质的热效率相差不大。膨胀比和系统净输出功量之间的关系如图 6 所示。
3 结论
为了选取用于实验研究的太阳能低温朗肯循 R245fa、 R601 、 RC318 环系统工质，本文选取 R600 、共 4 种有机工质作为候选工质，对其应用于基于太阳能的低温热发电朗肯循环系统的性能进行分析比较，结果表明： 1 ）随着系统蒸发温度的升高，系统热效率、系，统净功量和总不可逆损失逐渐升高烷类物质的热效率、净功量和系统总不可逆损失明显大于 HFC 类物质。 2 ）随着工质膨胀比的升高，系统的热效率和净功量增加，系统总不可逆损失减小，烷类物质的
2 ）过程 2 － 3 。工质吸收的热量为：（ h3 － h2 ） Q1 = m 3 ）过程 3 － 4 。在汽轮机膨胀过程中，工质对外所做的功量为： W T = W T，（ 3） ideal η T = m （ h 3 － h 4s ） η T 汽轮机输出有效功： W = WT ηm （ 4） h4 － h5 ； η —汽轮机的机械效率。 h4 － h5 s m 式中： WT， ideal — 汽轮机的理想耗功； η T — 汽轮机等熵效率， ηT = （ 2）
图1
循环过程示意图
较高的蒸汽压力，推动涡轮机做功，适用于低温热［3 ］ ORC 的源做功发电。与水蒸气朗肯循环相比，主要优点在于它具有在中低温度中运行的良好特［4 ］ 100℃ 左右性，并且 ORC 要求的热源温度较低，的热源就可以维持其正常运行

有机朗肯循环低温余热发电系统综述

有机朗肯循环低温余热发电系统综述【摘要】有机朗肯循环是一种利用低温余热发电的系统，本文就有机朗肯循环低温余热发电系统进行了综述。

首先介绍了系统的工作原理及基本原理，包括通过有机工质在低温下蒸发、膨胀驱动发电机发电的过程。

然后探讨了该系统在不同领域的应用及优势，如工业生产和暖通空调系统等。

接着分析了系统的组成及关键技术，如有机工质的选择和循环器件设计等。

对系统性能进行了深入分析，并列举了一些实验研究的案例。

最后展望了有机朗肯循环低温余热发电系统的发展趋势和前景，指出该技术在未来具有广阔的应用前景。

本文全面介绍了有机朗肯循环低温余热发电系统的相关内容，为读者对该技术有了更深入的了解。

【关键词】有机朗肯循环、低温余热发电系统、工作原理、应用领域、优势、系统组成、关键技术、性能分析、实验研究、发展趋势、前景展望、综述。

1. 引言1.1 有机朗肯循环低温余热发电系统综述有机朗肯循环低温余热发电系统是一种利用低温余热能源进行能量转化的热电联合发电技术。

其基本原理是通过有机工质在低温下蒸发和冷凝来驱动发电机发电。

有机朗肯循环低温余热发电系统具有能源高效、环保、可持续等特点，在工业生产、生活热水供应和能源回收利用等领域有着广泛的应用前景。

在应用领域和优势方面，有机朗肯循环低温余热发电系统可以广泛应用于钢铁、化工、制药、纺织等行业的工业余热回收利用，同时也可以用于地热能利用和生活热水供应等领域。

其主要优势在于能够有效降低碳排放、节能减排、并具有较长的使用寿命。

有机朗肯循环低温余热发电系统是一种具有巨大潜力和发展空间的热电联合发电技术，其在能源利用效率、环境保护和可持续发展等方面具有重要意义。

随着技术的不断进步和市场需求的增加，有机朗肯循环低温余热发电系统将在未来得到更广泛的应用和推广。

2. 正文2.1 工作原理及基本原理有机朗肯循环（Organic Rankine Cycle, ORC）是低温余热利用的一种重要方式，其工作原理和基本原理如下：有机朗肯循环是一种热力循环系统，其基本原理是通过利用低温热源（一般为低于200摄氏度的余热）来加热有机工质，使其蒸发产生高温高压蒸汽，然后通过蒸汽驱动涡轮发电机工作，最终将热能转化为电能。

有机朗肯循环低温余热利用技术研究综述

摘要：本文对有机朗肯循环低温余热利用技术进行了全面的研究综述。

首先介绍了有机朗肯循环的基本原理和工作流程，阐述了其在低温余热利用方面的优势。

随后详细探讨了该技术在不同领域的应用情况，包括工业余热回收、建筑供暖制冷、船舶动力系统等。

分析了影响有机朗肯循环性能的关键因素，如工质选择、蒸发器和冷凝器设计等。

总结了当前该技术所面临的挑战，并对未来的发展趋势进行了展望。

通过对有机朗肯循环低温余热利用技术的深入研究，为进一步提高其能效和推广应用提供了重要的参考依据。

一、概述随着能源需求的不断增长和环境保护意识的日益增强，如何高效利用各种能源尤其是低温余热资源成为了当今能源领域研究的热点之一。

低温余热通常是指温度低于250℃的余热，广泛存在于工业生产、建筑、交通运输等领域。

传统的余热利用技术往往存在效率低下、适应性差等问题，难以充分发挥低温余热的潜力。

有机朗肯循环低温余热利用技术作为一种新兴的高效节能技术，因其具有结构简单、可靠性高、适应性强等优点，逐渐受到了广泛的关注和研究。

二、有机朗肯循环的基本原理和工作流程（一）基本原理有机朗肯循环是一种基于朗肯循环原理的热力循环系统，利用低沸点的有机工质在蒸发器中吸收低温余热产生蒸汽，驱动透平做功，然后在冷凝器中释放热量并凝结成液体，完成循环过程。

其核心原理是通过工质的相变来实现能量的传递和转换。

（二）工作流程有机朗肯循环主要由蒸发器、透平、冷凝器和膨胀机等组成。

低温余热通过蒸发器加热有机工质使其蒸发成蒸汽，蒸汽进入透平做功，驱动透平旋转带动发电机发电或其他机械设备工作。

做功后的蒸汽在冷凝器中冷却凝结成液体，液体经膨胀机降压后返回蒸发器继续循环。

整个过程中，通过合理的参数设计和控制，实现能量的高效利用和转换。

三、有机朗肯循环在低温余热利用中的优势（一）适应性强有机朗肯循环可以适用于各种不同温度范围的低温余热，无论是工业生产过程中的中低温余热，还是建筑供暖制冷中的低温热源，都能够有效地进行利用。

低温再热式有机朗肯循环系统的热力性能分析

低温再热式有机朗肯循环系统的热力性能分析于一达【摘要】文章研究了低温再热式有机朗肯循环系统的热力性能.以R245ca和R601作为循环工质,根据热力学第一定律建立了热力学模型,对再热式有机朗肯循环系统和基本有机朗肯循环系统的热力性能基于蒸发温度和过热度两个条件进行比较和分析.【期刊名称】《江苏科技信息》【年(卷),期】2018(035)025【总页数】3页(P42-44)【关键词】有机朗肯循环;再热式;热力性能【作者】于一达【作者单位】中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司,广东广州510663【正文语种】中文【中图分类】X80 引言随着我国经济的蓬勃发展，保护环境的重要性日益凸现，节能减排，提高能源的利用率对环境的保护有着重要的意义和积极的作用。

在自然界及人类的生产生活中，存在着大量的中低品位热能，如工业余热、发动机余热、太阳能热、地热等，有机朗肯循环（Organic Rankine Cycle，ORC）可用于回收上述热能用于发电，能有效地提高能源利用率［1］。

有机工质朗肯循环以朗肯循环为基础，利用有机物作为工质来回收低品位热能用于发电，可以有效提高能源的综合利用效率［2］。

近年来，部分学者对有机朗肯循环系统、有机工质的选择、循环系统的参数优化等进行了研究。

顾伟等［3］对再热式、回热式、抽气回热式进行了研究和对比，指出再热式在输出功方面更有优势，王智等［4-5］对低温再热式朗肯循环的参数、低温抽气回热式有机朗肯循环的参数进行了优化研究。

利用有机朗肯循环回收和利用低品位热能已经成为新的热点。

本文建立了再热式朗肯循环系统模型，以R245ca和R601作为循环工质，根据热力学第一定律建立了热力学模型，对再热式有机朗肯循环系统和基本有机朗肯循环系统的热力性能分别基于蒸发温度和过热度两个条件进行比较和分析。

1 再热式有机朗肯循环系统1.1 再热式ORC系统简介如图1所示，再热式ORC与基本ORC的区别在于，有机工质经过集热器变成蒸汽，先进入汽轮机Ⅰ做功，排气进入再热器进行二次加热后再进入汽轮机Ⅱ做功，再经过凝汽器、泵完成整个循环。

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１０７；４０８１．中国船舶重工集团公司第七。三研究所，黑龙江
摘要：针对１０℃ 以下的低温佘热热源，探讨了基本有机郎肯循环发电系统和再热式有机朗肯循环发电系统模型的基本原理。从热２力学第一定律角度出发，研究了纯工质Ｒ４ｆ非共沸混合工质Ｒ１Ｒ４ｆ２５ａ和２／２５ａ在基本有机郎肯循环系统中，以及纯工质Ｒ２５ａ在４ｆ再热式有机郎肯循环系统中，三种形式的有机郎肯循环系统热力性能随蒸发温度的变化情况。与纯工质基本有机郎肯循环系统相比，再热式有机郎肯循环最大可提高系统净输出功７０％，而混合工质对提高整个系统热力性能具有较大的优势，净输出功和热效．８
Ａｂｓｒｃ：Ａｎｌｚｄｔｅｂｓｃｆｎａｎａｒｎｉｌｆｏｒｇｎｒｔｎｓｓｅｍｏｅａｅｎｂｓｃｏａｉｎｉｅｃｃｅａｄｒｈａｉｇｔａｔａｙｅａｉｄｍｅｔｌｉｃｐｅｏｐｗｅｅｅａｉｙｔｍｄｌｓｄｏａｉｒｎｃｒｋｎｙｌｎｅｔｈｕｐｏｂｇａｅｎｏｇｎｃｒｎｉｅｃｃｅｓｅｉｌｏｅｅａｕｅｌｗｅｈｎ１０ ℃ ｅｈｕｔｈａｏｒｅｒａｉａｋｎｙｌ，ｅｐｃａｌｆｒｔｍｐｒｔｒｏｒｔａｙ２ｘａｓｅｔｓｕｃ．Ｂａｅｎｆｓｌｗｆｔｅｍｏｙａｉｓｕｅｓｄｏｒｔａｏｒｄｎｍｃ，ｐｒｉｈｗｏｋｎｕｄＲ２５ａａｄｚｏｒｐｃｍｉｔｒｓＲ２１Ｒ２５ａｉａｉｒａｉｎｉｅｃｃｅｓｓｅ，ｐｒｒｉｇｆｉ４ｆｈａｉｇｏ — ｒｉｇｆｉ４ｆｎｅｔｏｉｘｕｌｅ／４ｆｂｓｃｏｇｎｃｒｋｎｙｌｙｔｍｎａｕｅｗｏｋｎｕｄＲ２５ａｉｒｅｔｎｒｌｎｅ
率最大可提高４６％和２９％。．７．１关键词：有机工质朗肯循环；再热式循环；蒸发温度；非共沸混合工质；低温余热热源中图分类号：Ｔ１Ｍ６７文献标志码：Ａ文章编号：１０－６９２１）０ —０４００２１３（０２２０４－４
童
ＤＯ：１．６￣ｓｎ０２１３．１．２１Ｉ３９．ｉ．１０－６９０２０．２０９ｓ２０
加熟
２１０２年第４１卷第２期
ＶＯ１４ｌＮＯ．２０ｌ．２２
ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬＥＡＴＩＨＮＧ
有机朗肯循环与再热式循环低温热源发电系统热力性能研究
ｇｎｃｒｎｉｅｃｃｅｗｅｅｓｕｉｄａｉａｋｎｙｌｒｔｄｅ．Ｔｈｈｎｅｆｓｓｅ ’ ｅｍａｅｆｒａｃｓｔｖｐｒｔｇｔｍｐｒｔｒｆｈｒｅｒｃｃｅｓｓｅｓｅｃａｇｓｏｙｔｍＳｔｒｌｒｏｈｐｍｎｅｈｅａｏａｉｗｉｎｅｅａｕｏｔｅｔｅｙｌｙｔｍｅｈｅ
Ｌｎ ’ ＺＡＮＧＸｉＡＩａＩｉｏｕｎ，ＺＮＧＸｉ— ｎＭＡＹｎｘａｇ，ＮＧＪｇｆＡＮＧＤ —ｉｇＩｇ，ＨＮｉｎ，Ｂｏ，Ｌａ－ａＨＡｎｒｇ，ＨＸｊａｕ —ｉＷＡｉ — ，Ｃｎｎｕａｑａｎ（．ＳｈｏｏｔｌｒｉｌｎｃｌｇｃｌｎｉｅｒｇｎｖｒｉｆｃｅｃｎｅｈｏｏｙＢｉｎ，Ｂｉｎ００３ｈｎ；１ｃｏｌｆａｌｇｃｄｏｏｉａＥｇｎｅｉ，ＵｉｅｓｙｉｅａｄＴｃｎｌｅｉｇｅｉｇ１０８，ＣｉａＭｅｕａａＥｎｔｏＳｎｇｊｊ２ｈａＩｔａｉｎｌｎｉｅｒｇＣｎｕｔｇＣｒｏａｏ，Ｂｉｎ００８ｈｎ；．Ｃｉｅｔａｇｎｅｉｏｓｌｎｏｐｒｔｎｅｉｇ１０４，ＣｉａｎｎｒｏＥｎｎｉｉｊ
由于低温热源的品位和能量密度较低，稳定性较差
以Ｒ４ｆ２５ａ为工质的ＯＣ系统的输出功最大。Ｍａｏ３Ｒｇ［］等
等缺点，没有得到有效地回收利用，而被任意排放，造
成了能源的浪费和环境的污染。随着世界能源形势的威逼，针对低温能源的回收利用技术日益成为相关领域研究的热点。有机工质朗肯循环（ｇｎｃＲｎｉｙｌ，ＯｒａｉａｋｅＣｃｎｅ简称ＯＣＲ）是以环境友好型的有机物为工质，以低温热
ＴｈｔｄｎＴｈｒａｒｏｍａｃｆｗｅｎｒｔｏｙｔｍｉｇＯｒａｉｎｉｅＣｙｌｎｈａｎｃｅＳｓｅｅＳｕｙｏｅｍｌＰｅｆｒｎｅｏＰｏｒＧｅｅａｎＳｓｅＵｓｎｇｎｃＲａｋｎｃｅａｄＲｅｅｔｇＣｙｌｙｔｍｉｉ
本研究主要从热力学第一定律出发，对三种形式的
２１０２年第４ｌ卷第２期
ＶＯ１４１ＮＯ．２０ｌ２．２
案
扣熟
Ｏ＝ｍ（３２ｏｈ一ｈ）
４５
（）２
ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬＨＥＡＴＩＮＧ
ＯＣ系统在相同工况条件下的循环热力性能进行对比研Ｒ究。在整个热力计算过程中不考虑蒸发器、冷凝器、工质泵和再热器的压降。图１（）和图１（）分别为基本ａｂＯＣ系统和再热式ＯＲＲＣ系统原理图。
ｗｅｅｓｕｉｄｒｔｄｅ．Ｃｏａｅｔｕｒｉｇｆｉａｉｒａｉａｋｎｙｌｙｔｍ，ｔｅｓｓｅ ’ ｅｕｐｔｒｏｌｍｐｏｅ７０％ｍｐｒｄｗｉｐｒｗｏｋｎｕｄｂｓｃｏｇｎｃｒｎｉｅｃｃｅｓｓｅｈｅｌｈｙｔｍＳｎｔｔｕｏｗｏｋｃｕｄｉｒｖ．８ｗｉｈａｉｇｏｇｎｃｒｎｉｅｃｃｅｓｓｅｔｒｅｔｒａｉａｋｎｙｌｙｔｍ．ＨｏｖｒｅｔｏｉｘｕｓＲ２／４ｆｓｓｐｒｏｎｔｅｉｒｖｍｅｔｏｖｒｌｓｓｅｈｅｎｗｅｅ，ｚｏｒｐｃｍｉｔｒＲ２５ａｉｕｅｉｒｉｈｍｐｏｅｎｆｏｅａｌｙｔｍｅ１ｔｅａｅｆｒａｃ，ａｄｔｅｎｔｕｐｔｒｎｅｍａｆｃｅｃｏｌｅｉｒｖｄｂ．７ａｄ２９１，ｒｓｅｔｅｙｈｒｌｒｏｍｐｍｎｅｎｅｔｕｈｏｗｏｋａｄｔｒｌｉｉｎｙｃｕｄｂｍｐｏｅｙ４６％ｎ．ｈｅ％ｅｐｃｉｌ．ｖＫｅｒｓｏａｉｎｉｅｃｃｅｅｈａｉｇｏａｉａｋｎｙｌ；ｅａｏａｉｇｔｍｐｒｔｒ；ｚｏｒｐｃｍｉｔｒｓｏｔｍｐｒｔｒｘａｓｙｗｏｄ：ｒｎｃｒｋｎｙｌ；ｒｅｔｒｎｃｒｎｉｅｃｃｅｖｐｒｔｇａｎｇｎｅｅａｕｅｅｔｉｘｕ；ｌｗｏｅｅｅａｕｅｅｈｕｔｈａｏｒｅｅｔｕｃｓ
比较了Ｒ１３等７种有机工质在不同热源温度下的性能，２
认为Ｒ２、２５ａＲ４ｃ适用于回收热源温度在１０１３Ｒ４ｆ和２５ａ０１０℃的低品位热能。ＴｕＣｅｕｇ］５ｚ．ｈｎＨｎＥ通过对多种工４
～
质的热效率研究，出ＯＣ系统的高效性是受循环条件指Ｒ
３ｅａｔｎｆｎｒｙａｄｓｕｓｎｉｅｒｇＰｋｎｎｖｒｉ，Ｂｉｎ０８１Ｃｉａ．ＤｐｒｍｅｔＥｅｇｎｏｒｅｇｎｅｉ，ｅｉｇＵｉｅｓｙｅｉｇ１０７，ｈｎ；ｏＲｅＥｎｔｊ
４Ｉｓｔｔｆｈｐｕｌｉｇｎｕｔｏｏａｏ．ｎｔｕｅｉｂｉｎｄｓｙＣｒｒｔｎＮＯ．０，ｅｂｎ１０３，ＣｉａｉｏＳｄＩｒｐｉ７３Ｈａｒｉ０６ｈｎ）５
内外已经有不少学者进行了研究，ＡａｕｉＬｋｗＥｍｌＡｂａｅ２ｋｅｊ指出对于ＯＣ系统工质的选择应基于热源类型、温度水平Ｒ和研究目标的考虑，指出在热源温度为１０～２０℃时，６０
上述研究主要集中于提高基本ＯＣ发电系统热力．Ｒ陛能，然而要提高ＯＣ系统效率，并不能局限于以纯有机物Ｒ
和工质的热力性能制约的，工质Ｒｌ３和Ｒ１３回收低１２在品位热能时具有较好的热力性能。
能作为驱动能源的热力循环，由于其发电系统具有回收
低温余热量大、设备紧凑、发电效率高等特点，被认为
是回收低品位热能的有效技术途径之一 …。对于以有机物为工质的朗肯循环的热力学计算，国