微型有机朗肯循环热电系统：性能分析与优化

"微型有机朗肯循环热电系统建模与性能分析 (2013年)" 这篇论文主要探讨了微型有机朗肯循环热电联供系统（Micro Organic Rankine Cycle, ORC CHP System）的建模与性能分析。微型有机朗肯循环是一种利用低品位热能进行电力生产的技术，特别适合于废物热能回收和分布式能源系统。作者针对三种不同的有机工质——HFE7000、HFE7100和Neo-pentane进行了深入研究，以评估它们在微型ORC系统中的适用性及效率。 首先，作者构建了一个典型的微型有机朗肯循环热电联供系统模型，这个模型包含了热力学能量流动的全面分析。通过该模型，他们能够研究不同参数如循环温度、回热器温差、过热和过冷对系统效率的影响。研究发现，所选择的这三种有机工质均适用于微型有机朗肯循环，且有机工质的物理性质对其循环效率有显著影响。 其次，系统的整体效率受到蒸发器出口温度和冷凝器出口温度的影响。当蒸发器出口温度升高，以及冷凝器出口温度降低时，系统的各项效率都会提升。这表明提高输入热量的利用率和降低冷凝热损失是提高系统效率的关键。 再者，论文中指出，回热器的引入可以显著提高系统发电效率。当有机工质在回热器进出口之间的温差每增加10℃，微型有机朗肯循环系统的发电效率可以提升0.4%~0.5%。这证明了回热器在优化热能转换过程中的重要作用。 然而，对工质进行过热或过冷处理可能会降低循环效率。这提示我们在设计和运行系统时，应谨慎平衡过热和过冷的程度，以避免不必要的能量损失，确保系统整体性能最优。 这项研究提供了关于微型有机朗肯循环热电系统设计和优化的重要见解，对于开发更高效、更环保的分布式能源系统具有指导意义。通过选用合适的有机工质和优化系统参数，我们可以最大化地利用低品位热源，实现能源的高效利用。