有机朗肯循环膨胀机入口过热度实验研究开发.PDF

化 工 进 展 2016 年第 35 卷第 7 期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·2007 · 研究开发 有机朗肯循环膨胀机入口过热度实验 杨绪飞，戚风亮，刘秀龙，邹景煌，徐进良 （华北电力大学低品位能源多相流与传热北京市重点实验室，北京 102206 ） 摘要：在给定热源条件下，探讨有机朗肯循环（ORC ）膨胀机入口过热度对膨胀机性能和ORC 系统性能的影响。 建立了带前置泵的ORC 实验系统，采用涡旋式膨胀机，R123 为工质，在140℃热源下进行实验。通过改变膨胀 机转矩调节系统蒸发压力，从而实现对膨胀机入口过热度的调节。实验获得最大膨胀机轴功和膨胀机实际运行 效率分别为2.35kW 和59.7%；ORC 系统净输出功、热效率和㶲效率分别为 1.75kW、5.3%和21.8% 。分析表明， 随着膨胀机入口过热度递减，膨胀机机械效率递增，膨胀机等熵效率递减，膨胀机轴功和实际运行效率呈先增 后减的变化趋势。膨胀机入口过热度为 20 ℃左右时，有最大膨胀机轴功、最大系统净输出功、最高系统热效率 和最高系统㶲效率。此外，过热度影响系统的损失分布，随着膨胀机入口过热度减小，膨胀机㶲损呈先增后减 变化。 关键词：有机朗肯循环；过热度；热效率；㶲效率；㶲损 中图分类号：TK 114 文献标志码：A 文章编号：1000 –6613 （2016 ）07 –2007 –08 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2016.07.011 Experiment on expander inlet superheat of organic Rankine cycle YANG Xufei，QI Fengliang ，LIU Xiulong ，ZOU Jinghuang ，XU Jinliang （Beijing Key Laboratory of Multiphase Flow and Heat Transfer for Low Grade Energy ，North China Electric Power University ，Beijing 102206 ，China ） Abstract: This article discusses the effect of expander inlet superheat on the performance of expander and the organic Rankine cycle (ORC) system at fixed heat source. An ORC experimental rig was constructed with scroll expander，and dichlorotrifluoroethane (R123) was selected as the working fluid. At 140 ℃，experiments were carried out by adjusting the expander torque to control the system evaporation pressure，to regulate the expander inlet superheat. Experimental results showed that the maximum shaft power and actual operating efficiency of the expander were 2.35 kW and 59.7 % ， respectively. The