有机朗肯循环系统中变频泵汽蚀抑制研究

作者：吴哲; 韩卿洋; 陈龙; 李剑钊^*

来源：热能动力工程, 2022, S1: 77-82.

DOI：10.16146/j.cnki.rndlgc.2022.s1.013

• 有机朗肯循环
• 变频泵
• 有效汽蚀余量
• 汽蚀抑制

变频泵作为有机朗肯循环(ORC)系统中的关键升压设备，其汽蚀问题受到广泛关注。以350 kW ORC发电装置为研究对象、R134a为循环介质，利用试验数据采集及拟合分析等方法，在不同冷却水温度(7.8,9.0,14.5和21.5℃)、不同变频泵频率(18～50 Hz)下，对系统的发电功率、变频泵的运行特性、有效汽蚀余量(NPSHA)的变化规律进行研究，并分析变频泵的汽蚀抑制方法。结果表明：变频泵频率为42 Hz时，单位冷却水温度变化对透平出口压力的影响是对透平入口压力影响的1.64倍，较低的冷却水温度利于系统高效运行；在冷却水流量充足且透平入口过热度不变的控制策略下，NPSHA与变频泵频率及冷却水温度呈正相关，并基于数据拟合方法得到了ΔpNPSHA的预测模型；冷凝器过冷设计是抑制汽蚀的有效手段，在非故障急停的降负荷过程中，建议变频泵频率平均下降速率不大于0.1 Hz/s。