低温烟气有机朗肯循环汇总

710
R245fa 134.05 15.1 154.0 3.65 0
950
R245ca 134.05 25.1 174.4 3.93 0
693
三种潜在工质的基本热物性和环境特性参数
计算要求
1.分析方法 2.优化目标 3.前提条件
分析方法 效率最大 最优蒸发温度
3.结果分析
1
效率随着蒸发温度的变化趋势
WT mf (h3 h4 )
IT E3 WT E4
冷凝器
定压放热过程
损失
IC E4 E1
循环系统的性能评价指标
Wnet WT Wp
热效率ηtherபைடு நூலகம் 效率ηex
热力学完善度COP
the r m
WT
Wp Q
ex
WT Wp E y、in
COP 1 I i E y、in
循环工况参数的选择
46.2 58.5
R245ca 85
0.66
1.22
0.0281 0.1566 5.564 1.238
10.9
45.4 59.2
烟气进口温度1400C条件下, 各种工质的优化结果
结论：纯工质R236ea 的综合性能比较好
损失分布图
三种纯工质各个部件的 损分布图
结论：系统中蒸发器内的损失占的比例 最大，泵内的损失很小
有机朗肯循环工质 对比
导 师:章学来 答辩人:赵群力 毛玉博 苑昭阔 专 业:热能工程
论文框架
0 引言 11 系统设计 2 有机朗肯循环系统模型 33 结果分析 4 结论
0.引言
1 研究背景 2 开发优势
1.系统设计
1 膨胀机及发电机 2 蒸发器 3 冷凝器 4 工质循环泵
2.有机朗肯循环系统模型
图2有机朗肯循环系统结构图（a）和T-S 图（b）
有机朗肯循环统热力学分析模型
两个假设
1
假设系统处于稳定流动状态
2 各个部件的压降和热损失可以忽略不计
值为 平衡方程
分析法具体过程
预设：环境温度设为T0、P0 系统内各个状态
Ei m[(hi h0 ) T0 (si s0 )]
Ein Eout I
C
Pe/MPa
R236ea 88
0.24
1.21
V3/m3/ V4/m3/s VFR s
Wnet/MW
0.0123 0.0674 5.468 1.303
ηtherm/％ ηex/％ COP
10.8
47.8 56.8
R245fa 86
0.18
0.91
0.0195 0.1045 5.362 1.260
10.9
4.结论
l)在相同热源条件下 , 各个工质都存在使得效率最 大的最优蒸发温度，且基本相同。
2)不同工质在各自的最优循环工况下，以 损失 占的比例最大，泵内的 损失很小，且几乎可以 忽略不计。 3)对所有工质而言，系统中蒸发器内的效率价ηex较 大为主要评价指标，热力学完善度COP、热效率 ηther较大，汽轮机进出口工质的体积流量比VFR较 小为对比性评价指标，纯工质R236ea、R245fa综合性 能比较好。
等熵效率 输出功
损失
泵
非等熵压缩过程
p
h 2s h1 h 2 h1
Wp m（ f h 2 h1）
I p Wp E1 E2
蒸发器
定压吸热过程
从废热中的吸热量
Q mf (h3 h2 )
损失
I E Ein Eout E2 E3
等熵效率 输出功
损失
膨胀机
非等熵膨胀过程
T
h3 h4 h3 h4 s
1
烟气的质量流量为150 kg/ s，温度为1400C；
2
泵、膨胀机的等熵效率分别为0.65和0.85；
3
蒸发器与热源的窄点温差为50C。冷凝器温度 为300C，环境温度为 250C 。
工质的选择
工质
M / g mol 1 Tb /0C TC /0C Pc / MPa ODP GWP
R236ea 152.04 6.2 139.3 3.50 0
2
工质在各自最优工况下的循环性能参数
3
各个部件的损失
效率随着蒸发温度的变化趋势
结论：效率随着蒸发温度的增大先增大后 减小
主要：
评价指标
效率ηex较大为主要评价指标
次要：
热力学完善度COP、热效率ηex较大， 汽轮机进出口工质的体积流量比VFR较小 为对比性评价指标
优化结果
工质
tE.opt/0 PC/MPa