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采用涡旋膨胀机的低品位热能有机物朗肯循环发电系统实验研究
  • ISSN号:0258-8013
  • 期刊名称:《中国电机工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TK212[动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
  • 作者机构:[1]上海交通大学机械与动力工程学院,上海市闵行区200240
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划资助(973项目)(2010CB227301).
中文摘要:

有机物朗肯循环(organicrankinecycle,ORC)的主要优点在于回收中低品位热能发电时的高效、环境友好、压力适宜等。文中对有机物朗肯循环进行了实验研究。实验装置采用涡旋式膨胀机,以R600a为工质,膨胀机最大输出电功率0.74kW,最大第一定律效率2.4%。实验发现膨胀机最高转速为4589r/min;根据膨胀机输出功率随工质泵频率及热源温度的变化情况,发现工质泵频率存在一个最佳值,使得系统输出功率最大。循环第一定律效率随着蒸发压力的增加也存在最大值,其原因是由于较高压力和流量下膨胀机入口存在汽液两相现象。通过对ORC的实验研究,认为涡旋式膨胀机在中小型低品位热能ORC系统中具有非常大的优势,ORC系统有机物工质的流量和蒸发压力与低品位热能热源的匹配,是提高ORC系统性能的一个重要设计方法。

英文摘要:

Advantages of organic rankine cycles (ORC) for low and medium grade heat are high efficiency, environmentally friendly and proper operation pressure. An experimental study of organic rankine cycle was presented. Scroll Expander was selected for the testing system, and R600a (isobutene) as working fluid. Maximum output power is 0.74kW, and maximum first law efficiency is 2.4%. Testing result of expander rotating speed found that maximum value is 4 589 r/min. Then, experiment result shows that an optimum working fluid pump frequency exists, under this frequency the system provides maximum power. And first law efficiency of testing result also shows a maximum value for certain evaporating pressure. The reason is the gas-liquid two-phase at the expander inlet under high pump frequency. The conclusion of ORC experiment is that: scroll expander is a good choice for medium and small scale ORC system; the working fluid flow rate and evaporating pressure should carefully designed to match the waste heat, so that the output power can be maximized.

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期刊信息
  • 《中国电机工程学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国电机工程学会
  • 主编:张文涛
  • 地址:北京清河小营东路15号 中国电力科学研究院内
  • 邮编:100192
  • 邮箱:pcsee@epri.sgcc.com.cn
  • 电话:010-82812536 82812534 82812545
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-8013
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2107/TM
  • 邮发代号:82-327
  • 获奖情况:
  • 1992年全国优秀科技期刊三等奖,1992年中国科协优秀科技期刊二等奖,1996年中国科协优秀科技期刊二等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:98970