中低温余热发电系统对比分析： SRC, ORC, S-ORC

"这篇论文是2015年同济大学学报自然科学版的一篇文章，主要研究了中低温余热蒸汽发电系统的效率与性能比较。作者是吴俐俊和张晓君，他们建立了一个涵盖150至350℃温度范围的低沸点有机工质联合循环（S-ORC）发电系统的数学模型，并对比分析了水蒸气朗肯循环（SRC）、有机朗肯循环（ORC）以及S-ORC在不同热源条件下的表现。" 在余热利用领域，中低温余热是指温度范围在150至350℃的废热。这种类型的余热在工业生产过程中广泛存在，但通常未被有效利用。朗肯循环是一种常见的热能转化为电能的原理，而本文的研究重点在于如何优化这一过程，提高余热的利用效率。 论文中提到的三种发电系统： 1. 水蒸气朗肯循环（SRC）：这是一种传统的发电技术，利用高温高压水蒸气推动涡轮发电。在150至210℃的较低温度下，由于水的饱和蒸汽压较低，SRC的热效率、能效和发电量可能不如其他替代方案。 2. 有机朗肯循环（ORC）：ORC系统使用低沸点有机工质，如烷烃或醇类，能在更低的温度下蒸发并驱动涡轮。在150至210℃的热源条件下，ORC的优势显现，其热效率、能效和发电量都较高，这是因为低沸点工质能在更广泛的温度范围内工作。 3. 蒸汽-有机朗肯联合循环（S-ORC）：这种系统结合了SRC和ORC，通过两种不同的工质和工作流体来适应不同的温度区间。在210至350℃的热源条件下，S-ORC表现出最佳性能，其热效率和能效均超过单独的SRC和ORC系统。这主要是因为S-ORC能够更好地利用整个温度范围内的热源，从而提高整体能量转化效率。 通过比较这些系统，研究者旨在找到最适宜中低温余热回收的解决方案。对于210℃以上的余热，S-ORC是理想的选项，而在更低的温度下，ORC则更为高效。这些发现对工业节能和环境保护具有重要意义，可以指导工业企业在设计和选择余热发电系统时做出更优化的决策，提升能源利用效率，减少能源浪费，并有助于降低碳排放。