来源:期刊VIP网 时间:
作者:戴文智;张海兴;沈雄健;杨新乐;
单位:辽宁工程技术大学机械工程学院;
摘要:为有效利用膨胀机排放的余热,提高有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)系统性能,文章构建了带内回热的ORC(Internal Regenerative Organic Rankine Cycle,IORC)系统。对内回热器(Internal Heat Exchanger,IHE)进行详细分析,研究其有效性、增强效果的量化评估及合适的应用场景;分析热源温度、出口限制、冷源及热源腐蚀性以及不同流体类型对系统的影响;建立净输出功(W_(net))、热效率(η_(th))和比投资成本(Specific Investment Cost,SIC)的多目标评价准则,采用非支配遗传算法(NSGA-II)和熵权-优劣解距离法(EWM-TOPSIS)的综合评价方法对系统进行多目标优化。结果表明:IORC更适合热源温度高、有热源出口限制、冷源及热源有腐蚀性的应用场景,可有效降低成本;当热源温度为170℃时,添加IHE,SIC降低1.68%;对于有出口限制的热源,SIC降低3.30%;在冷源及热源流体有腐蚀性时,SIC降低2.08%;同时均能拓宽IHE适用的热源温度范围。与ORC相比,优化后IORC的W_(net),η_(th)分别提高0.78%,7.66%,SIC降低1.13%。
关键词:ORC;;回热ORC;;内回热器;;比投资成本;;多目标优化
基金资助:国家自然科学基金(12302374,12202165,51774161);国家自然科学基金联合基金资助项目(U1810119);; 辽宁省教育厅基金资助项目(LJKMZ20220685)