混合工质有机朗肯循环系统热经济性能评价
CSTR:
作者:
作者单位:

1.安徽建筑大学 环境与能源工程学院,安徽 合肥 230601 ; 2.东北大学 冶金学院,辽宁 沈阳 110819

作者简介:

冯军胜(1988—),男,副教授,从事烧结余热回收利用、新型热力循环等方面的研究。

通讯作者:

中图分类号:

TK11+5;TF046.4

基金项目:

国家自然科学基金资助项目( 51974087) ; 安徽省高等学校科学研究项目( 2022AH050262) ; 安徽省自然科学基金资助项目( 1908085QE203)


Evaluation on thermal economic performance of organic Rankine cycle system of mixed working medium
Author:
Affiliation:

1.School of Environmental and Energy Engineering,Anhui Jianzhu University,Hefei 230601 ,Anhui,China ;2.School of Metallurgy,Northeastern University,Shenyang 110819 ,Liaoning,China

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    摘要:

    以环冷机末段出口低温烟气为有机朗肯循环( ORC) 热源,建立系统热经济性能模型,并选取纯工质 R600 和 R601a 组成混合工质,研究不同混合工质质量分数和 ORC 关键参数对系统热力性能和经济性能的影响。结果表明,对于给定的 ORC 关键参数,随着混合工质中 R601a 质量分数( MR601a ) 的增加,系统净输出功率( Wnet) 和效率 ( ηex ) 先下降后上升,而系统平准化能源成本( LEC) 先上升后下降。当 MR601a一定时,系统 Wnet随蒸发温度( T6 ) 增加先上升后下降,随过热度(ΔT7-1 ) 增加而稳定下降。T6 越高,ΔT7-1越低,系统 ηex越大。系统 LEC 随 T6 增加逐渐变小,而随 ΔT7-1增加先下降后上升。在 MR601a和 ORC 关键参数变化范围内,纯工质 R600 的系统 Wnetηex最大,表现出较好的热力性能,而纯工质 R601a 的系统 LEC 最小,显示出较好的经济性能。

    Abstract:

    The thermal economic performance model of the system is established by using the low-temperature gas at the outlet of the end of the annular cooler as the organic Rankine cycle ( ORC) heat source,and the pure working medium R600 and R601a are selected to form the mixed working medium,and the effects of different mixed working medium mass fractions and key parameters of ORC on the thermal economic performance of the system are studied. The results show that, for a given ORC key parameter,with the increase of the R601a mass fraction ( MR601a ) in the mixed working medium,the net output power ( Wnet ) and exergy efficiency ( ηex ) of the system first decrease and then increase,while the levelized energy cost ( LEC) of the system first increases and then decreases. When MR601a is constant,the system Wnet first increases and then decreases with the increase of evaporation temperature ( T6 ) ,and decreases steadily with the increase of superheat ( ΔT7-1 ) . The higher the T6,the lower the ΔT7-1 and the greater the ηex of the system. The LEC of the system gradually decreases with the increase of T6,and decreases first and then increases with the increase of ΔT7-1 In the variation range of MR601a and ORC key parameters,the system Wnet and ηex of pure working medium R600 are the largest,showing better thermal performance,while the system LEC of pure working medium R601a is the smallest,showing better economic performance

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

冯军胜,王璐,严亚茹,赵亮,董辉.混合工质有机朗肯循环系统热经济性能评价[J].烧结球团,2025,50(3):149-158

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  • 收稿日期:2024-10-31
  • 最后修改日期:2024-11-13
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  • 在线发布日期: 2025-11-16
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