自上世纪80年代以来,经济迅速发展,具有全球性影响的环境问题日益突出,出现了温室效应、臭氧层破坏、全球气候变化、酸雨等大范围的和全球性环境危机,严重威胁着全人类的生存和发展。由于环境的诸多影响和严重的能源短缺,如今,节能是全世界的一个重要课题。全球变暖,促使我们要考虑能源供应和使用有关的一些问题,有机朗肯循环(Organic Rankine Cycles,ORCs)是将低质量热能转化为电能的合适技术,能够将燃气轮机排出的废气热量有效利用。
为更好地利用燃气轮机的高温余热和本着环境友好将燃气轮机与有机朗肯循环通过一个回热式蒸汽发生器(HRSG)结合,使有机朗肯循环利用R123等较环境友好的有机工质实现低质量热能发电。同时,通过改变装置结构、状态点参数以及工质类型等探索提高循环热效率和㶲效率的方法。
基于现有的燃气轮机结合有机朗肯循环实例,通过EES计算,使计算结果与实例相吻合。在此基础上,分析了R123、R113、苯、甲苯和对二甲苯等在相同工况下对循环效率的影响,改变背压、环境温度等对循环效率的影响,以及通过增加预热器、双级膨胀、三级膨胀、双级膨胀中间冷却热回收利用等方法提高了循环的热效率和㶲效率。