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1、基于熵权法与灰色关联法的ORC系统性能评价摘要：提出一种基于熵值法赋权的灰色关联度综合评价模型，采用输出净功、热效率、火用效率、单位净功所需换热面积、投资回收周期以及当量CO2减排量等六个指标，对有机朗肯循环（ORC）发电系统的综合性能进行评价。结果表明：选用不同的评价指标会对系统的最佳运行参数产生较大影响；建立的综合评价模型可以较好地实现系统性能的综合评价，本文工况下ORC系统在1.3MPa时可以获得最佳的综合性能；热源温度是影响系统综合性能的重要因素，ORC系统在在200-230℃范围内可获得最佳的综
2、合性能。关键词：有机朗肯循环；灰色关联法；熵权法；性能评价ComprehensiveevaluationofsystemperformanceoforganicRankinecycleusingentropymethodandgrayrelationalmethodWANGZhi-Qi,ZHANGXin,CHENLiMin,XIAXiao-xia,CAILin-zhiInstituteofMechanicalEngineering,XiangTanUniversity,Xiangtan,411105,Hu
3、nanAbstract:AcomprehensiveevaluationmodelfororganicRankinecycle(ORC)basedonentropymethodandgrayrelationalmethodwasproposed．Netpoweroutput,thermalefficiency,exergyefficiency,heatexchangerareaperunitpoweroutput(ARP),paybackperiodandCO2annualemissionreductio
4、nwereselectedastheevaluationindex.TheperformanceofORCsystemunderdifferentevaporationpressurewasevaluated.Theresultsshowthattheoptimaloperationpressureisnotthesamefordifferentperformanceindicators.However,theORCsystemperformancecanbeeffectivelyevaluatedbyt
5、hecomprehensivemodel.AndORCsystemcanachievebestperformancewhenevaporationpressureis1.3MPa.Besides,heatsourcetemperatureplaysanimportantroleincomprehensiveperformance.ORCsystemcanobtainoptimalperformanceasheatsourcetemperaturerangingfrom200℃to230℃.Keywords
6、：organicRankinecycle,entropymethod,grayrelationalmethod,comprehensiveevaluation0前言社会经济可持续发展、环境污染及温室气体排放带来的巨大挑战，要求人们必须提高能源的利用效率，有效控制并减少二氧化碳的排放。然而，工业中50%的余热由于温度低(<230℃)、分布散等原因多被直接排放，造成了巨大的能量浪费与环境热污染[1]。作为低品位热能的有效利用技术，有机朗肯循环（OrganicRankineCycle,ORC）具有设备简单、环境
7、友好等优点，近年来得到众多研究者的关注与重视[2]。工质筛选与循环参数优化是提高ORC系统性能的重要手段，也是近期研究的一个热点。文献[3]以循环热效率最大为目标对蒸发压力进行了优化，并确定了ORC系统相应的有机工质。为减少发电系统总的不可逆损失，一些研究采用火用效率作为ORC系统参数优化与工质选择的评价指标[4]。除热力性能指标外，经济性指标如投资回收期、换热面积与净输出功比值等，也在工质筛选与参数优化中得到了应用[5-6]。近年来，由于环境压力的不断增加，ORC系统评价开始采用环境性指标[7-8]。然
8、而，Zhang等[9]选用5个指标评价对ORC系统进行了优化，指出系统的最佳参数及最佳工质与评价指标相关。因此，采用单一评价指标容易得出片面的结论，导致ORC系统优化结果偏离最佳工况。为综合考虑ORC系统的整体性能，文献[10]采用权重系数对各单项指标进行加权处理，建立综合性能指标，再对系统参数与循环工质进行多目标优化。然而，这些研究采用主观赋权法确定权系数，易受人为因素的干扰。客观赋值法如熵值法，可以较好地克服主观赋权法的缺
