非共沸混合工质有机闪蒸循环热力学分析与优化

作者：吴苏日姑嘎; 马运先; 杨泽一; 苗政^*

来源：中国电机工程学报, 2022, 42(20): 7546-7554.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.211753

• 有机朗肯循环
• 有机闪蒸循环
• 热力学分析
• (火用)分析
• 非共沸混合工质

有机朗肯循环(organic Rankine cycle,ORC)是将中低品位热能转化为有用功的有效途径。传热过程不可逆损失较大是导致ORC系统效率低的重要原因，混合工质有机闪蒸循环(organic flash cycle,OFC)可以同时优化蒸发器和冷凝器换热过程的温度匹配。而OFC闪蒸节流过程产生的不可逆损失是OFC相对于ORC的劣势所在。为进一步减小OFC的不可逆损失，对比优化的有机闪蒸循环(modified OFC,MOFC)与优化的两相膨胀有机闪蒸循环(modified 2-phase OFC,MPOFC)2种优化循环构型，计算混合工质不同浓度对OFC及优化构型OFC系统(火用)效率的影响。结论表明MOFC和MPOFC可以通过减小闪蒸节流等过程的(火用)损进一步提升系统(火用)效率。通过优化混合工质浓度可使得MOFC、MPOFC系统(火用)效率明显高于ORC。其中，新戊烷/环戊烷在浓度(0.6/0.4)时，MPOFC(火用)效率达到58.50%。

• 单位
  华北电力大学