300kW基于环戊烷的ORC发电系统设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述第一章 绪 论1.1研究背景及意义有机朗肯循环(organic rankine cycle，简称orc)基于传统朗肯循环，是以低沸点有机物为工质的朗肯循环，orc系统的基本工作原理是将蒸发器产生的高压蒸汽输送到膨胀机内通过膨胀作用进行做功，从而转化为能量的输出；之后在膨胀机的出口处会排出低压蒸汽，低压蒸汽被输送到冷凝器中，转化为液体状态[1]。

在工质循环泵的作用下，加压冷凝器内存在的液体工质，使其拥有更高的蒸发温度，以液体状态进入蒸发器，吸收高温热源产生的能量，再次形成高压蒸汽，进入到膨胀机内进行做功；通过上述过程的循环，实现余热资源转化为电能的过程[2], [3]。

依据当前的研究表明，目前我国能源利用率仍较低，在35%左右，相比发达国家，仍有接近一半的差距，在能源领域里，将能源转化成热能再进行利用的形式最大，约占总能源利用方式的85-90%。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

本研究目的在于设计一款基于低温余热回收技术的发电系统，针对目前工业中大量中低温余热被直接排放以至于污染环境的问题，提出将中低温余热用于orc系统进行再利用的思路，不仅减少了热排放，还可有效提高经济效益，并通过建模与分析的方式对orc低温余热回收技术进行更深层次的研究与优化。

基于传热性能好、低毒、环境友好等原则，这里选取了环戊烷作为循环工质。

以蒸发温度为120℃，过热度为10℃，热源入口温度为150℃，其成分与空气一致，蒸发器中最小换热窄点温差为10℃，工质冷凝温度为35℃，冷凝水入口温度为20℃，冷凝器中最小换热窄点温差为10℃，膨胀机等熵效率为80%，工质泵等熵效率为60%，发电功率为300kw为条件，通过matlab调用refprop的方式，建立基于orc系统的发电系统模型。