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吸收烟气余热的非共沸混合工质蒸发换热特性
  • ISSN号:0258-8013
  • 期刊名称:中国电机工程学报
  • 时间:0
  • 页码:-
  • 分类:TK124[动力工程及工程热物理—工程热物理;动力工程及工程热物理—热能工程]
  • 作者机构:[1]电站设备状态监测与控制教育部重点实验室(华北电力大学),北京市昌平区102206
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(50976031)
  • 相关项目:微重整过程多势差耦合驱动的相界面热质传递
中文摘要:

为探讨低温有机朗肯循环系统冷热流体之间的传热特性,以新型二元非共沸混合工质R13I1+R601a为例,建立基于电站锅炉烟气余热吸收的蒸发器换热模型。考虑非共沸工质相变温度的滑移与烟气温度变化的匹配特性,并借助物性计算软件Refprop 8.0考虑温度对非共沸工质物性的影响,分析了不同烟气流量、工质配比条件下蒸发器内的温度及温差分布,以及对过程火用损失的影响。结果显示:通过控制烟气流量可有效避免蒸发器内部温差极值点的出现;同时,研究还发现混合工质R13I1+R601a在0.8/0.2和0.7/0.3两种配比下换热曲线线性度较高,与烟气热源拟合较好,更有利于换热。R601a含量比例在0.2~0.3之间变化时,会出现温差由极大值向极小值转变。通过对混合工质组分更为细化的研究,有望得出更佳配比,进而提高整个有机朗肯循环系统的效率。

英文摘要:

In order to explore the heat transfer characteristics of low-temperature organic Rankine cycle (ORC), a steady-state model of evaporator was set up with novel HCs/fire-suppressants zeotropic mixture of R13I1+R601a as the working fluid and exhaust gas from power generating units as the heat source. Considering the couple between the phase change temperature gliding of zeotropic mixture and variation of gas temperature, as well as the temperature dependant of physical properties of working fluid with the fluid database Refprop 8.0, the influences of gas flow rates and mixture composition on the heat transfer process and temperature distributions in evaporator were analyzed. The exergy loss during heat transfer was also investigated. The analytical results show that pinch points inside the evaporator can be avoided by controlling the gas flow rate. The results also demonstrate that the temperature curves of R13I1+R601a mixture at the ratio of 0.8/0.2 and 0.7/0.3 are near-linear, matching well with temperature variation of gas flow, which benefits to heat transfer process. Moreover, when R601a content ranges from 0.2 to 0.3, the temperature differences change from the maximum to the minimum. So it is possible to get a more perfect temperature matching for the smaller exergy loss and higher ORC efficiency with further optimization.

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期刊论文 10 会议论文 3 获奖 1 专利 7
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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)
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