不同類型蒸發(fā)器對ORC發(fā)電系統(tǒng)性能影響的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、文章以促進(jìn)中低溫能源高效利用為目的，以熱力學(xué)定律為基礎(chǔ)，建立數(shù)學(xué)模型，采用換熱性能分析、熱效率分析、分析和溫度效率分析等評(píng)價(jià)方法，對應(yīng)用兩種型式蒸發(fā)器的 ORC發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析與比較（分別簡稱為板式ORC發(fā)電系統(tǒng)與管殼式ORC發(fā)電系統(tǒng)），確定了最佳運(yùn)行工況規(guī)律，同時(shí)發(fā)現(xiàn)了ORC系統(tǒng)運(yùn)行過程中存在的一些問題，并針對其提出了改進(jìn)設(shè)想。實(shí)驗(yàn)中分別模擬不同溫度的熱源條件并保持不變，調(diào)節(jié)工質(zhì)流量工況，記錄運(yùn)行過程中流體在各組件進(jìn)出口熱力學(xué)參

2、數(shù)，運(yùn)用不同軟件對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理分析，對ORC系統(tǒng)中換熱器的優(yōu)選進(jìn)行了分析。
　　無論ORC發(fā)電系統(tǒng)采用何種換熱器為蒸發(fā)器，均存在最佳工質(zhì)流量、最佳蒸發(fā)溫度與最佳蒸發(fā)壓力使得系統(tǒng)換熱性能與系統(tǒng)發(fā)電性能最佳，且熱源溫度越高，系統(tǒng)性能越佳，對應(yīng)的最佳工質(zhì)流量也越大；蒸發(fā)器出口工質(zhì)過熱度與蒸汽量是決定系統(tǒng)發(fā)電性能的兩大主要因素，板式ORC發(fā)電系統(tǒng)在蒸發(fā)器出口工質(zhì)低過熱度情況下易出現(xiàn)系統(tǒng)不穩(wěn)定現(xiàn)象，然而板式ORC發(fā)電系統(tǒng)最佳系統(tǒng)性能均出現(xiàn)在

3、蒸發(fā)器出口工質(zhì)低過熱度狀態(tài)下，甚至出現(xiàn)在氣液混合情況下，因此，當(dāng)在ORC發(fā)電系統(tǒng)中應(yīng)用板式蒸發(fā)器時(shí)，應(yīng)當(dāng)在計(jì)算換熱面積的基礎(chǔ)上增加一定富余量；管殼式ORC發(fā)電系統(tǒng)中，在蒸發(fā)器出口過熱狀態(tài)下未出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象；蒸發(fā)空間小是造成板式蒸發(fā)器在ORC系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題的主要原因，針對以上板式蒸發(fā)器存在的問題，文章提出了一定解決設(shè)想。
　　比較應(yīng)用兩種不同型式蒸發(fā)器的ORC發(fā)電系統(tǒng)，板式蒸發(fā)器在占地空間、造價(jià)成本以及密封方面要明顯優(yōu)于管殼式蒸發(fā)

4、器，同時(shí)，板式蒸發(fā)器換熱性能與壓降要優(yōu)于管殼式蒸發(fā)器，100℃熱源溫度下，板式換熱器的換熱系數(shù)可以達(dá)到3164.79 W/m2·℃，管殼式ORC系統(tǒng)最高達(dá)到1977 W/m2·℃；板式蒸發(fā)器的最大換熱系數(shù)約是管殼式蒸發(fā)器的1.6倍；管殼式ORC系統(tǒng)的發(fā)電功率、熱效率和效率均優(yōu)于板式ORC系統(tǒng)，管殼式ORC系統(tǒng)最大熱效率和效率分別可以達(dá)到5.75％和43.01%，板式ORC系統(tǒng)可以達(dá)到3.64%和28.92%，管殼式ORC系統(tǒng)約為板式OR