负载电阻与热源温度对小型ORC发电系统性能协同影响的实验探究

作     者：许永超 吴玉麒 马庆旭 沙浩瀚 罗思义 左宗良 XU Yongchao;WU Yuqi;MA Qingxu;SHA Haohan;LUO Siyi;ZUO Zongliang

作者机构：青岛理工大学环境与市政工程学院山东青岛266520 临沂智慧新能源科技有限公司山东临沂276002 

基　　金：山东省科技型中小企业创新能力提升工程项目(2023TSGC0423) 

出 版 物：《热力发电》 (Thermal Power Generation)

年 卷 期：2025年第54卷第2期

页      码：79-87页

摘      要：有机朗肯循环(organic Rankine cycle,ORC)发电系统可以将低温(<150℃)热能转换为机械能进而发电。为提高小型ORC发电系统运行性能,搭建了涡旋膨胀机直连发电机形式的ORC实验台,在24k W变温热源与工质五氟丙烷(R245fa)条件下,分析了负载电阻在50~200Ω与热源温度在75~95℃变化对ORC系统性能的协同影响。结果表明:ORC系统输出轴功与热效率随负载电阻增加呈现出先增加再减少的趋势,即存在最优负载电阻使系统输出轴功或热效率最大化,且最优负载电阻值会随热源温度变化;当热源温度为95℃时,系统输出轴功和热效率在负载电阻100Ω时达到最大,分别达722 W,2.30%;然而,当热源温度在75℃时,系统输出轴功则在负载电阻200Ω达到最大,为532 W,系统热效率在负载电阻150Ω达到最大,为1.7%;负载电阻与热源温度变化均会引起涡旋膨胀机转速变化,并进而影响系统流量,导致负载电阻与热源温度同时变化,产生协同作用。该研究结果强调了ORC发电系统热源温度与电力负载协调匹配的重要性,为ORC发电系统设计优化提供了指导与实验数据。

主 题 词：有机朗肯循环 电子负载 低温热源 涡旋膨胀机 系统性能 

学科分类：080802[080802] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.19666/j.rlfd.202406157

馆 藏 号：203156941...