低温热源发电应用

低温热源发电应用第一页，共二十页，编辑于2023年，星期六1.低温热能低温热能指品位相对较低的热能,一般温度在80-200℃。低温热能包括太阳热能、各种工业废热、地热、海洋温差等可再生能源。根据相关的统计指出,仅以工业废热为例,人类所利用的热能中就有将近50%最终以低品位废热的形式直接排放。2第二页，共二十页，编辑于2023年，星期六Page31.1低温热能主要种类第三页，共二十页，编辑于2023年，星期六2.低温热能的发电技术有机物的朗肯循环(ORC)Kalina循环水蒸气扩容（闪蒸）循环氨吸收式动力制冷复合循环4第四页，共二十页，编辑于2023年，星期六Page52.1有机朗肯循环OrganicRankinecycle第五页，共二十页，编辑于2023年，星期六Page62.2有机物工质和水比较有机工质有更高的蒸汽压力大多数有机物是干流体，在膨胀过程中不会凝结T-s图中三类工质的饱和蒸汽曲线第六页，共二十页，编辑于2023年，星期六Page72.2不同有机物工质性质的比较工质名摩尔质量（g/mol）临界温度(℃)临界压力(bar)水18.02374.2221.18氨17.03132112.78乙烷30.0732.2848.84丙烷44.1096.6742.50异戊烷72.15187.2433.81正戊烷72.15196.5133.69笨78.11288.9048.95R134a102.03101.1140.59R123152.93183.7036.68R245fa134.05154.0036.51第七页，共二十页，编辑于2023年，星期六Page8

在AmlakuAbieLakew的Workingfluidsforlow-temperatureheatsource里，他建立模型对几种有机物工质进行比较。在不同温度和压力下，有机物的发电净功率、火用效率、换热面积以及涡轮尺寸的比较。2.3不同有机物工质的建模比较第八页，共二十页，编辑于2023年，星期六Page980℃时不同工质的净功率函数第九页，共二十页，编辑于2023年，星期六Page10120℃时不同工质的净功率函数第十页，共二十页，编辑于2023年，星期六Page11160℃时不同工质的净功率函数第十一页，共二十页，编辑于2023年，星期六Page12200℃时不同工质的净功率函数第十二页，共二十页，编辑于2023年，星期六Page13不同温度时的工质的做功能力基本一致，温度越高做功能力越强相同温度下，不同工质最大做功能力下对应的压力差别明显在80℃时，不同工质最大做功范围为155-160kw在120℃和160℃时，R227ea做最大净功分别为557kw和1269kw在200℃时，R245fa做最大净功为2255kw且此时R227ea，R134a和R245fa的做功能力明显区别其他工质第十三页，共二十页，编辑于2023年，星期六Page14160℃时不同工质的换热面积函数第十四页，共二十页，编辑于2023年，星期六Page15200℃时不同工质的换热面积函数第十五页，共二十页，编辑于2023年，星期六Page16160℃时不同工质的涡轮机尺寸函数第十六页，共二十页，编辑于2023年，星期六Page17200℃时不同工质的涡轮机尺寸函数第十七页，共二十页，编辑于2023年，星期六Page18可以看到在160℃时，R123和正戊烷与R134a相比有较小的换热面积，但是这两种工质的涡轮机尺寸是R134a的两到三倍。这个差距在200℃时更加明显。

由此可见要一种工质要同时满足最优的换热面积和涡轮尺寸的工质，是不行的。

我们还需要从经济性上考虑如何选择工质。第十八页，共二十页，编辑于2023年，星期六Page19学习计划2周了解kalina循环并比较与朗肯循环的优劣.2周水蒸气扩容（