低温有机朗肯循环工质性能分析_张秀芬.pdf

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1、第31卷第5期上海电力学院学报Vol．31，No．52015年10月JournalofShanghaiUniversityofElectricPowerOct．2015欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟DOI:10．3969/j．issn．1006－4729．2015．05．016低温有机朗肯循环工质性能分析张秀芬，姜未汀，吕涵(上海电力学院能源与机械工程学院，上海200090)摘要:根据对有

2、机朗肯循环工质的选取原则，选出7种工质作为备选工质，建立了有机朗肯循环的热力学模型，并基于热力学第一定律和第二定律对其热力过程进行了计算分析，分别对7种工质的蒸发压力、单位工质净功量、不可逆损失、热效率、火用效率进行对比，结果表明，在给定的热源范围内，Ｒ141b各项性能最佳，Ｒ1233zd其次，而Ｒ1234yf和Ｒ1234ze表现较差．关键词:余热利用;有机朗肯循环;有机工质;循环效率;火用效率中图分类号:文献标志码:A文章编号:1006－4729(2015)05－0471－06PerformanceAnalysi

3、sofWorkingFluidforLow-temperatureOrganicＲankingCycleZHANGXiufen，JIANGWeiting，LHan(SchoolofEnergyandMechanicalEngineering，ShanghaiUniversityofElectricPower，Shanghai200090，China)Abstract:BasedontheprincipleofselectingworkingfluidfororganicＲankinecycle，sevenwork

4、ingfluidsareselectedasalternativerefrigerants．AthermodynamicmodeloftheorganicＲan-kinecycleissettoanalyzethethermodynamicprocess．Accordingtothechangeoftheevaporationtemperature，sevenkindsofrefrigerantsarecomparedandanalyzedinevaporationpressure，netpower，thermal

5、efficiency，irreversiblelossandexergyefficiencytoevaluatetheperformance．Com-prehensivecomparisonshowsthatinthegivenrangeofheatsource．ThepropertyofＲ141bisthebest，Ｒ1233zdisthesecond，Ｒ1234yfandＲ1234zeshowpoorperformance．Keywords:wasteheatrecovery;organicrankinecyc

6、le;workingfluid;cycleefficiency;exer-gyefficiency随着我国经济的高速发展，节能越来越受到源在工业生产中被浪费，没有得到充分利用．从我重视．我国能源利用效率总体依然较低，目前世界国的能源消耗结构来看，工业能耗占能源消耗总各国都非常重视能源的高效利用，一些发达国家量的70%左右，而工业能耗的60%～65%都转化［2］的能源利用率达到50%以上，美国的能源利用率为载体不同、温度不同的余热．余热资源按照其［1］已经超过60%，而我国只有30%左右．导致能载体温度的不同，通常可

7、以分为高温、中温和低温源利用率不高的一个重要原因就是大量的余热资3类，分别为高温余热(500℃以上)、中温余热收稿日期:2015－03－23通讯作者简介:姜未汀(1979－)，男，博士，副教授，浙江余姚人．主要研究方向为余热利用，强化换热，纳米流体．E-mail:jiangweiting618@163．com．472上海电力学院学报2015年［3］(200～500℃)、低温余热(200℃以下)．从余工质的理论研究与选择都是第一步，这一方面的热发电方面考虑，有机朗肯循环(OrganicＲankin研究颇多．由于热物性

8、的不同，不同的有机工质在Cycle，OＲC)发电技术具有操作简便，灵活性好，相同的有机朗肯循环系统中有着不同的性能，因安全性高，维修保养简单等优点，是回收余热的一此针对不同热源参数特点，优选出适应的发电系种有效方式．因此，研究利用低温余热有机朗肯循统形式及合适工质，为有机朗肯循环发电系统设环发电技术对我国的能源利用和发展具有重要的计和应用提供科学依据，是保证