摘要：有机朗肯循环具有结构简单、运行安全稳定的优点,但其推广应用受到高投资、低效率制约。对此,本文提出一种基于分液冷凝、多压蒸发的非共沸有机朗肯循环(LMZORC),建立了数学规划优化模型,并通过案例验证了新循环的优势。结果表明:与基本有机朗肯循环系统相比,LMZORC系统净输出功可提高5.05%~13.15%;分液干度对LMZORC系统的净输出功有重要影响,在所研究的工质中,都存在一个最佳的分液干度使系统净输出功最大;对于LMZORC系统,当温度滑移等于冷却水的温升,或者温度滑移小于冷却水的温升且工质温度滑移最大时,系统存在着最大净输出功;与不分液的多压蒸发系统相比,本文提出的多压蒸发组分调节系统能提高约2%的净输出功。

摘要：有机Rankine循环(organic Rankine cycle, ORC)是目前实现200℃以下中低温热能高效热功转换的主流技术之一。非共沸工质可有效减少换热[火用]损,实现组元性能的优势互补,扩大工质遴选范围,正在成为ORC领域研究应用的新趋势。该文总结了作者团队在非共沸ORC系统优化设计、性能分析等方面的研究进展,并在常规非共沸工质ORC的基础上引入了双压蒸发循环以改善蒸发过程的温度匹配,显著减少换热[火用]损;引入分液冷凝方法提升了非共沸工质的冷凝换热性能,大幅降低系统成本。总体而言,非共沸工质可显著提升ORC系统的热力性能,分液冷凝方法又可有效解决其所需换热面积大、热经济性能差的缺陷;因此,非共沸工质在ORC系统中具有广阔的应用前景。

摘要：组分调控非共沸有机朗肯循环(ORC)是一种新型的热力发电循环。与传统有机朗肯发电循环相比,其具有调控工质组分浓度比例和提高系统变工况运行性能的优势。介绍了当前组分调控方法在数值模拟、仿真优化和实验研究方面的进展,概述国内外学者对非共沸ORC组分调控研究情况,并提出了后期研究趋势,这对运用组分调控解决ORC变工况运行具有参考意义。国内外对非共沸ORC组分调控仍处于探索阶段,要真正发挥其作用,后期在设计组分调控非共沸ORC系统时,需综合考虑设计条件和工质选取。同时,当前的研究主要聚焦于优化仿真,还缺乏工程实际认证,因此亟需加强实验方面的研究。