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        調(diào)節(jié)傳熱窄點(diǎn)以提升有機(jī)朗肯循環(huán)性能的分析

        2021-05-31 07:59:42李新國(guó)弭慧惠吳曉松高冠怡
        化工進(jìn)展 2021年5期
        關(guān)鍵詞:按式工質(zhì)熱效率

        李新國(guó),弭慧惠,吳曉松,高冠怡

        (1天津大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,天津300350;2中冶賽迪集團(tuán)有限公司,重慶401122)

        有機(jī)朗肯循環(huán)(organic Rankine cycle,ORC)已成為中低溫?zé)崮芾门c回收的有效手段。很多研究在循環(huán)的熱力學(xué)性能、工質(zhì)篩選與系統(tǒng)優(yōu)化等方面做出了很多成就[1-2]。ORC研究的主要目標(biāo)是提高循環(huán)的輸出功、提高輸出功的途徑或者提高循環(huán)的加熱量或者提高循環(huán)的熱效率。

        對(duì)于中低溫?zé)崮?,ORC的熱效率已被限制,因此研究重點(diǎn)將是如何提高循環(huán)的加熱量,如對(duì)ORC構(gòu)型的重構(gòu)研究,如雙級(jí)ORC。Li等[3]與Wang等[4]對(duì)雙級(jí)ORC與常規(guī)(單級(jí))ORC進(jìn)行循環(huán)性能的對(duì)比分析,表明雙級(jí)ORC的輸出功高于單級(jí)ORC。Li等[5-6]提出噴射式ORC,由常規(guī)ORC與氣-氣型噴射過(guò)程兩個(gè)回路構(gòu)成,噴射器引射膨脹機(jī)排氣,降低膨脹機(jī)出口背壓,以增大系統(tǒng)做功能力。Kheiri等[7]在噴射式ORC基礎(chǔ)上加入回?zé)崞?,膨脹機(jī)排氣進(jìn)入回?zé)崞黝A(yù)熱高壓蒸氣后再進(jìn)入噴射器。Chen等[8]與Zhang等[9]研 究 噴射式ORC中 噴 射器的出口再加熱后進(jìn)入膨脹機(jī)做功。

        ORC循環(huán)性能不僅與傳熱窄點(diǎn)(pinch point of heat transfer,PPHT)的溫差有關(guān),也與傳熱窄點(diǎn)的位置相關(guān)。Li等[10-11]以單位面積的凈輸出功為優(yōu)化目標(biāo),表明不同工質(zhì)的優(yōu)化傳熱窄點(diǎn)溫差大致相同。Van Erdeweghe等[12]指出,傳熱窄點(diǎn)溫差直接影響換熱器的尺寸和成本。Butcher等[13]分析傳熱窄點(diǎn)溫差和余熱煙氣比熱容對(duì)余熱發(fā)電性能的影響。Guo等[14]研究傳熱窄點(diǎn)在不同位置時(shí)的熱效率、效率、單位面積輸出功和最大輸出功,表明熱源出口溫度較低時(shí),傳熱窄點(diǎn)靠近熱源出口時(shí),跨臨界循環(huán)性能更佳,反之亞臨界循環(huán)性能更佳。Yu等[15]提 出 可 預(yù) 測(cè)ORC中PPHT位 置 的 參 數(shù)。Sarkar[16]提出能夠同時(shí)預(yù)測(cè)蒸發(fā)器和冷凝器中PPHT位置的方法。李新國(guó)等[17-18]提出ORC循環(huán)外傳熱不可逆度參數(shù),該參數(shù)可直接反映循環(huán)性能與傳熱之間的理論與量化關(guān)系。

        本文作者課題組[18-20]前期研究表明,依據(jù)熱源溫度與工質(zhì)臨界溫度之間的關(guān)系,ORC的循環(huán)性能呈現(xiàn)兩種趨勢(shì),即有極值的優(yōu)化工況或單調(diào)遞增,并且后者要優(yōu)于前者。其中,優(yōu)化工況的傳熱窄點(diǎn)位于工質(zhì)的泡點(diǎn),而單調(diào)遞增則位于工質(zhì)的過(guò)冷區(qū),明顯后者的加熱量高于前者。相應(yīng)地,存在優(yōu)化工況向單調(diào)遞增的轉(zhuǎn)折與對(duì)應(yīng)的工質(zhì)熱源轉(zhuǎn)折溫度。R245fa是非常有前景的ORC工質(zhì),但其臨界溫度較高,為154.01℃,當(dāng)采用熱源水時(shí),R245fa的工質(zhì)熱源轉(zhuǎn)折溫度為179.34℃。這樣,對(duì)于中低溫?zé)嵩矗捎酶吲R界溫度工質(zhì),其傳熱窄點(diǎn)位于工質(zhì)的泡點(diǎn),ORC循環(huán)性能呈現(xiàn)為有極值的優(yōu)化工況,低于單調(diào)遞增。因此,如何提高R245fa的ORC循環(huán)性能成為重點(diǎn)關(guān)注問(wèn)題。

        目前,現(xiàn)有ORC構(gòu)型重構(gòu)研究中并未涉及傳熱窄點(diǎn)及其位置;傳熱窄點(diǎn)研究中,主要是針對(duì)傳熱窄點(diǎn)的溫差,對(duì)于位置也只是預(yù)測(cè)。因此,本文提出(主動(dòng)設(shè)計(jì))調(diào)節(jié)加熱過(guò)程的傳熱窄點(diǎn):如通過(guò)ORC構(gòu)型的重構(gòu)或換熱器傳熱過(guò)程的重構(gòu)(不改變ORC的構(gòu)型),調(diào)節(jié)傳熱窄點(diǎn)以提高循環(huán)性能。并構(gòu)建一種噴射式有機(jī)朗肯循環(huán)(EORC),研究證明如何實(shí)現(xiàn)加熱過(guò)程中傳熱窄點(diǎn)位置的調(diào)節(jié),以提高循環(huán)性能。

        1 傳熱窄點(diǎn)調(diào)節(jié)的原理與方法

        1.1 傳熱窄點(diǎn)調(diào)節(jié)的原理

        圖1為加熱過(guò)程中工質(zhì)與熱源溫度隨熱量的變化情況。一般地,工質(zhì)兩相區(qū)的斜率(kr)小于熱源的斜率(kH),即kr<kH(其中,純工質(zhì)kr=0)。在過(guò)冷區(qū),工質(zhì)的斜率(kl)與熱源斜率(kH)之間可能存在3種情況:kl>kH、kl=kH和kl<kH。分別對(duì)應(yīng)傳熱窄點(diǎn)(PPHT)位于不同位置的3種工況:工況(a)kl>kH,PPHT位于工質(zhì)的泡點(diǎn);工況(b)kl=kH,PPHT位于工質(zhì)的過(guò)冷區(qū);工況(c)kl<kH,PPHT位于工質(zhì)加熱的進(jìn)口。

        其中,工況(c)熱源的出口溫度最低,即熱源放熱量最高。很明顯,這3種工況下加熱量的高低順序?yàn)楣r(c)>工況(b)>工況(a)。因此,如能將PPHT由工質(zhì)泡點(diǎn)調(diào)至過(guò)冷區(qū)(直至工質(zhì)加熱的進(jìn)口),則可提高其加熱量。

        如圖2所示,熱源溫度THi=120℃下,當(dāng)采用R134a,其熱源轉(zhuǎn)折溫度為119.77℃,此時(shí)PPHT位于工質(zhì)加熱的進(jìn)口,此時(shí)循環(huán)的加熱量為最高,隨蒸發(fā)溫度升高,循環(huán)熱效率單調(diào)遞增,因此凈輸出功單調(diào)遞增。當(dāng)采用R245fa,其熱源轉(zhuǎn)折溫度為179.34℃,高于熱源溫度120℃,此時(shí)PPHT位于工質(zhì)的泡點(diǎn),循環(huán)的凈輸出功呈現(xiàn)有極值的優(yōu)化工況。而R134a單調(diào)遞增的凈輸出功明顯要高于R245fa[17-20]。

        要實(shí)現(xiàn)PPHT的調(diào)節(jié),可通過(guò)重新分配過(guò)冷區(qū)與蒸發(fā)過(guò)程的熱量來(lái)實(shí)現(xiàn),如增大過(guò)冷區(qū)的熱量或減小蒸發(fā)過(guò)程的熱量(如通過(guò)調(diào)節(jié)過(guò)冷區(qū)與蒸發(fā)過(guò)程二者的流量比例)。

        圖1 加熱過(guò)程中工質(zhì)與熱源溫度隨熱量的變化情況

        1.2 EORC中PPHT的調(diào)節(jié)

        圖3為噴射式有機(jī)朗肯循環(huán)(EORC)。來(lái)自預(yù)熱器的飽和液體(狀態(tài)6)分為兩路:一路進(jìn)入蒸發(fā)器蒸發(fā)成飽和蒸汽(過(guò)程6-1),然后膨脹做功(過(guò)程1-2),膨脹后的排汽進(jìn)入噴射器作為被引射流體;另一路直接進(jìn)入噴射器,作為工作流體引射膨脹機(jī)的排氣。噴射器出口流體(狀態(tài)3)進(jìn)入冷凝器冷凝(狀態(tài)4)。然后,通過(guò)工質(zhì)泵加壓送至預(yù)熱器(過(guò)程4-5)加熱到飽和液體(狀態(tài)6),完成EORC循環(huán)。其中循環(huán)6-1-2-3-4-5-6定義為主循環(huán),循環(huán)6-3-4-5-6定義為輔循環(huán)。

        圖3 EORC系統(tǒng)

        EORC中PPHT的調(diào)節(jié)是通過(guò)調(diào)節(jié)工質(zhì)過(guò)冷區(qū)與蒸發(fā)過(guò)程二者的流量比例,以調(diào)整過(guò)冷區(qū)與蒸發(fā)過(guò)程的熱量,如增大過(guò)冷區(qū)的熱量或減小蒸發(fā)過(guò)程的熱量。EORC中,工質(zhì)流量分為主循環(huán)(mw,w)與輔循環(huán)(mw,a)兩部分。與常規(guī)ORC相比,EORC中mw,w降低了,但循環(huán)的總質(zhì)量流量mw(mw=mw,w+mw,a)增加了。雖然減少了蒸發(fā)器中的蒸發(fā)熱,但增加了預(yù)熱量。使得EORC中的PPHT轉(zhuǎn)移至過(guò)冷區(qū),熱源的出口溫度得以降低,EORC比ORC能獲得更多的加熱量。

        圖4表明,當(dāng)采用非共沸混合工質(zhì)時(shí),相比于純工質(zhì)而言,冷凝進(jìn)口的工質(zhì)干度及冷凝過(guò)程的溫度滑移量可以調(diào)節(jié),以達(dá)到與冷源的更好傳熱匹配,降低冷凝溫度,提高循環(huán)熱效率。

        2 熱力學(xué)模型

        2.1 EORC熱力學(xué)模型

        2.1.1 加熱過(guò)程

        熱源總放熱量(Qheat,kJ)按式(1)計(jì)算。

        式中,Qpreh為預(yù)熱加熱量,Qpreh=mw(h6-h5);Qevap為蒸發(fā)加熱量,Qevap=mw,w(h1-h6)。

        Ei指某一狀態(tài)點(diǎn)的值,按式(3)計(jì)算。

        2.1.2 膨脹過(guò)程

        膨脹機(jī)的輸出功(Wexp)按式(4)計(jì)算。

        圖4 EORC的T-s圖

        式中,h2為出口焓值,h2=h1-(h1-h2s)ηie;ηie為膨脹機(jī)等熵效率。

        2.1.3 冷凝過(guò)程

        在冷凝器中工質(zhì)的放熱量(Qcond)按式(6)計(jì)算。

        2.1.4 壓縮過(guò)程

        工質(zhì)泵的耗功量(Wpump)按式(8)計(jì)算。

        式中,h5為出口焓值,h5=h4+(h5s-h4)/ηip,ηip為工質(zhì)泵等熵效。

        2.1.5 循環(huán)性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)

        EORC中凈輸出功(Wne)t、熱效率(ηth)和效率(ηex)分別按式(10)~式(12)計(jì)算。

        2.2 噴射器模型

        考慮噴射過(guò)程中的不可逆損失,設(shè)噴嘴部分的噴射效率ηn、混合室的混合效率ηm和擴(kuò)散器的擴(kuò)壓效率ηd。

        噴射器的噴射系數(shù)(u)按式(13)計(jì)算。

        在噴管部分,噴嘴的入口速度可忽略不計(jì),噴嘴的出口速度(v6n)按式(14)計(jì)算。

        加速后的工作流體與來(lái)自膨脹機(jī)的廢氣(引射流體)在混合室中混合,當(dāng)忽略膨脹機(jī)的出口速度v2時(shí),混合流的速度(vm)和焓(hm)分別按式(15)、式(16)計(jì)算[21]。

        混合流體經(jīng)混合后進(jìn)入擴(kuò)散器內(nèi),出口焓h3和熵s3分別按式(17)、式(18)計(jì)算。

        噴射器s3實(shí)際出口熵值應(yīng)大于理想過(guò)程的s3i,即s3>s3i,它確保了在噴射過(guò)程中計(jì)算的合理性。

        2.3 傳熱窄點(diǎn)(PPHT)模型

        傳熱過(guò)程中傳熱窄點(diǎn)的位置主要受冷/熱流體的溫度變化曲線影響,而二者的溫度變化曲線與冷/熱流體在換熱中的性質(zhì)與參數(shù)密切相關(guān)。

        2.3.1 PPHT在加熱進(jìn)口處

        式中,ΔTp為傳熱窄點(diǎn)溫差。

        一定溫度范圍內(nèi),如忽略比熱容的變化,熱源的斜率kH為定值,見(jiàn)式(21)。

        2.3.2 PPHT在工質(zhì)泡點(diǎn)處

        圖1(a)表明,工質(zhì)的質(zhì)量流量(mw)按式(22)計(jì)算。

        其中預(yù)熱段發(fā)生的吸熱量(Q1a,kJ)按式(23)計(jì)算。

        由式(23)可得工質(zhì)預(yù)熱段的溫度斜率(kl)按式(24)計(jì)算。

        式(24)表明工質(zhì)預(yù)熱段的溫度斜率(kl)與工質(zhì)的比熱容和質(zhì)量流量成反比,增大工質(zhì)流量可以降低kl。

        2.3.3 PPHT在工質(zhì)過(guò)冷區(qū)

        在工質(zhì)過(guò)冷區(qū),若忽略熱源與工質(zhì)的比熱容變化,工質(zhì)與熱源的變化可近似看成線性,這樣圖1(b)中二者的斜率kH與kl相等,即熱源與工質(zhì)在過(guò)冷區(qū)相互平行,此時(shí)PPHT可出現(xiàn)在過(guò)冷區(qū)的任意一點(diǎn)。這樣,預(yù)熱段中熱源與工質(zhì)的熱平衡存在式(25)的關(guān)系。

        由式(25)可得式(26)。

        結(jié)合式(22),則調(diào)節(jié)傳熱窄點(diǎn)所需增加的工質(zhì)質(zhì)量流量mw,a得到式(27)。

        3 計(jì)算結(jié)果與分析

        3.1 計(jì)算條件與參數(shù)

        選取水作為熱源和冷源,熱源入口溫度設(shè)為T(mén)Hi=120℃,流量設(shè)為mh=1kg/s;冷源入口溫度設(shè)為T(mén)Li=25℃,冷源出口溫度TLo=30℃;環(huán)境溫度設(shè)為T(mén)0=25℃,壓力為p0=101.325kPa。PPHT溫差ΔTp均設(shè)為5℃。選R245fa,R134a和混合工質(zhì)R134a/R245fa作為循環(huán)工質(zhì)。假設(shè)膨脹機(jī)的等熵效率和泵的絕熱效率分別為ηie=0.85和ηip=0.8。假設(shè)噴射器的效率為噴嘴效率ηn=0.85,混合效率ηm=0.9,擴(kuò)散器效率ηd=0.85。

        3.2 EORC性能提升效果

        EORC提高循環(huán)性能的原則是調(diào)節(jié)質(zhì)量流量以調(diào)節(jié)加熱過(guò)程的PPHT。其中,1/u(1/u=mw,a/mw,w)表示EORC中主、輔兩回路的質(zhì)量流量比的分配情況。特別地,1/u=0表示輔循環(huán)的質(zhì)量流量為0,此時(shí)為常規(guī)有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)。

        圖5表明,最大凈輸出功(Wmax)隨1/u的增大先上升再下降,存在最大值,此時(shí)對(duì)應(yīng)的1/u最佳。在EORC中,對(duì)于工質(zhì)R245fa、R134a和R134a/R245fa(0.7∶0.3)來(lái)說(shuō),最佳1/u分別為3、1和1.5。非共沸混合工質(zhì)的性能較純工質(zhì)好,且R134a/R245fa(0.7∶0.3)熱力學(xué)性能最佳。

        圖5 采用不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)混合工質(zhì)的最大凈輸出功與引射系數(shù)的倒數(shù)1/u的關(guān)系

        圖6表明,在最大凈輸出功下,當(dāng)工質(zhì)的熱源轉(zhuǎn)折溫度高于熱源溫度時(shí),EORC的最優(yōu)蒸發(fā)溫度隨1/u的增大單調(diào)遞增,且EORC的最優(yōu)蒸發(fā)溫度高于ORC。

        圖6 采用不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)混合工質(zhì)優(yōu)化蒸發(fā)溫度與引射系數(shù)的倒數(shù)1/u的關(guān)系

        圖7表明,在最大凈輸出功下,對(duì)應(yīng)的熱效率隨1/u的增大單調(diào)遞減。

        圖7 采用不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)混合工質(zhì)優(yōu)化熱效率與引射系數(shù)的倒數(shù)1/u的關(guān)系

        圖8 在EORC與ORC中凈輸出功隨蒸發(fā)溫度的變化

        圖9 在EORC與ORC中熱效率隨蒸發(fā)溫度的變化

        圖8和圖9表示當(dāng)熱源溫度為120℃時(shí),EORC和ORC的凈輸出功和熱效率隨蒸發(fā)溫度的變化情況。當(dāng)工質(zhì)為R245fa時(shí),最優(yōu)蒸發(fā)溫度從ORC的81.56℃增加到EORC的82.13℃;工質(zhì)為R134a/R245fa(0.7∶0.3)時(shí),最優(yōu)蒸發(fā)溫度從ORC的82.13℃增加到EORC的92.93℃。且EORC的最大凈輸出功均高于ORC,工質(zhì)為R245fa、R134a和R134a/R245fa時(shí)分別增加了32.19%、3.31%和26.69%。并且在EORC中,采用混合工質(zhì)R134a/R245fa時(shí)的凈輸出功與純工質(zhì)R245fa和R134a相比,分別提高了7.12%和9.45%。這是由于在EORC中非共沸混合工質(zhì)比純工質(zhì)有更好的傳熱匹配性。

        圖9表明,工質(zhì)為R245fa和R134a/R245fa的EORC和ORC的循環(huán)熱效率均隨著蒸發(fā)溫度的升高單調(diào)遞增,工質(zhì)為R134a的循環(huán)熱效率先遞增再遞減。EORC較ORC的熱效率有所降低,這是由于PPHT從泡點(diǎn)移至過(guò)冷區(qū),EORC的熱源出口溫度對(duì)應(yīng)有所下降,從熱源獲得更多的熱量。

        圖10表示,當(dāng)工質(zhì)為R245fa時(shí)EORC與ORC的最大凈輸出功隨熱源溫度的變化情況。當(dāng)熱源溫度從100℃到160℃變化時(shí),EORC和ORC最大凈輸出功分別增長(zhǎng)34.99%和22.57%,對(duì)應(yīng)的1/u從4.5降至1。

        圖10 在EORC與ORC最大凈輸出功隨熱源溫度的變化

        3.3 EORC中PPHT的調(diào)節(jié)

        圖11表示,在120℃的熱水溫度下,當(dāng)工質(zhì)為R245fa時(shí)EORC中PPHT的 調(diào) 節(jié) 情 況。ORC中PPHT(1/u=0)位于工質(zhì)泡點(diǎn)處,而在EORC中,PPHT將位于工質(zhì)過(guò)冷區(qū)。1/u越高,PPHT離EORC中的泡點(diǎn)越遠(yuǎn)。

        圖11 不同引射系數(shù)的PPHT工質(zhì)溫度隨蒸發(fā)溫度變化

        圖12表明,隨著PPHT從泡點(diǎn)向過(guò)冷區(qū)移動(dòng),熱源出口溫度也相應(yīng)降低。1/u越高,熱源的出口溫度下降越多。與ORC相比,EORC從熱源吸收的熱量更多。

        圖12 不同引射系數(shù)的熱源出口溫度隨蒸發(fā)溫度變化

        3.4 EORC? 分析

        圖13表明,在120℃的熱水溫度下,工質(zhì)為R245fa時(shí)EORC和ORC的不同階段損失情況。加熱過(guò)程的損失占整個(gè)循環(huán)很大比例,且EORC中的加熱過(guò)程的損失低于ORC,隨1/u的增大而減小。在其他階段中,EORC的損失比ORC高,并且隨1/u增大而增大。因此,EORC的總損失高于ORC。

        圖13 EORC中各個(gè)過(guò)程的損失與引射系數(shù)的倒數(shù)1/u的關(guān)系

        圖14表明,在熱水溫度為120℃時(shí)1/u對(duì)EORC和ORC中純工質(zhì)和混合工質(zhì)的效率的影響。EORC的最大效率分別是R134a為3.32%,R245fa為32.21%,R134a/245fa為26.63%,均高于ORC?;旌瞎べ|(zhì)R134a/R245fa(0.7∶0.3)的最大效率分別比R245fa和R134a高7.10%和9.40%,說(shuō)明系統(tǒng)對(duì)熱源的有效利用率更高。

        圖14 優(yōu)化工況對(duì)應(yīng)的效率與引射系數(shù)的倒數(shù)1/u的關(guān)系

        3.5 冷凝段溫度滑移量對(duì)循環(huán)性能的影響

        混合工質(zhì)的溫度滑移可以改善循環(huán)的傳熱匹配,降低傳熱不可逆性,提高循環(huán)性能。Liu等[23]指出,ORC的最大凈輸出功出現(xiàn)在冷凝溫度滑移與冷卻水溫升相同處;當(dāng)非共沸混合工質(zhì)的冷凝溫度滑移與冷卻水的溫升相同時(shí),循環(huán)的冷凝溫度達(dá)到最低。

        EORC中,噴射器的工作流體是飽和液體,這樣噴射器的出口工質(zhì)通常進(jìn)入兩相區(qū)。調(diào)節(jié)工作流體與被引射流體的質(zhì)量流量比可以調(diào)節(jié)工質(zhì)兩相區(qū)的干度,由此調(diào)節(jié)工質(zhì)冷凝的進(jìn)口溫度,即調(diào)節(jié)冷凝過(guò)程的溫度滑移量。這樣,在提高蒸發(fā)過(guò)程溫度滑移量同時(shí),調(diào)節(jié)冷凝過(guò)程的溫度滑移量,以匹配冷源,使冷卻過(guò)程達(dá)到更好的傳熱匹配,減少傳熱不可逆性,以降低冷凝溫度,提高循環(huán)的熱效率。

        圖15 熱水溫度120℃時(shí),R134a/R245fa的冷凝段溫度滑移量與R134a質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系

        4 結(jié)論

        本文提出調(diào)節(jié)加熱過(guò)程的傳熱窄點(diǎn)以提高有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)的性能。并構(gòu)建一種噴射式有機(jī)朗肯循環(huán)(EORC),可使傳熱窄點(diǎn)從工質(zhì)泡點(diǎn)移至過(guò)冷區(qū),提高循環(huán)的加熱量以提高循環(huán)性能,對(duì)此進(jìn)行熱力學(xué)研究。

        (1)熱水溫度100~160℃范圍內(nèi),采用R245fa時(shí),EORC最大凈輸出功比常規(guī)ORC提高了34.99%~22.57%。熱水溫度120℃下,混合工質(zhì)R134a/R245fa(0.7∶0.3)的最大凈輸出功比純質(zhì)R245fa和R134a分別提高7.12%和9.45%。

        (2)熱 水 溫 度120℃下,EORC分 別 采 用R134a、R245fa和R134a/245fa的 最 大效率為3.32%、32.21%和26.63%,均高于常規(guī)ORC。R134a/R245fa的最大效率 比R245fa和R134a分別提高7.10%和9.40%,與最大凈輸出功一致。

        (3)EORC中,非共沸混合工質(zhì)冷凝段溫度滑移量可以調(diào)節(jié),以匹配冷源,使冷卻過(guò)程達(dá)到更好的傳熱匹配,減少傳熱不可逆性,以降低冷凝溫度,提高循環(huán)的熱效率。

        符號(hào)說(shuō)明

        E——,kW

        h——比焓,kJ/kg

        I——損失,kW

        m——質(zhì)量流量,kg/s

        Q——熱量,kJ

        r——潛熱,kJ/kg

        s——比熵,kJ/(kg·K)

        T——溫度,K或℃

        u——引射系數(shù)

        v——速度,m/s

        W——凈輸出功,kJ

        η——效率,%

        上、下角標(biāo)

        cond(c)——冷凝

        eje——噴射

        evap(e)——蒸發(fā)

        exp——膨脹

        H(h)——熱源

        in(i)——進(jìn)口

        L(l)——冷源

        max——極大值

        net——凈

        out(o)——出口

        preh(prein)——預(yù)熱

        pump(p)——泵

        w——工質(zhì)

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