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3.2膨胀比对系统性能的影响
汽轮机膨胀比为汽轮机进出口压力的比值。当工质进入汽轮机的温度不变,烟气出LJ温度为60℃时,不同膨胀比下系统的工质流量、热效率及循环炯效率
如图6-8所示。
从图6可以看出:对于同一工质,系统所需的质量流量随着膨胀比的增加而减小。这是因为膨胀比增加时,单位质量工质的吸热能力增加,吸收相同热量所需要的工质流量相应减小。例如对R123,当膨胀比为2.0时,单位工质的吸热量为169.2J/g:当膨胀比为6.0时,吸热量为206.9J/g。对不同工质,当膨胀比相同时,蒸发潜热大的工质所需的流量小;反之,蒸发潜热小的工质,所需质量流量大。又如,当膨胀比为5.0时,异戊烷所需的质量流量最小,为19.22kg/s:R236ea的质量流量最大,为43.6kg/s。从图7和图8可以看出:系统热效率及炯效率随着膨胀比的变化规律基本相同,都随着膨胀比的增加而逐渐提高。这主要是当膨胀比增加时,工质在汽轮机内的焓降增大。在几种工质中,R123的效率最高,而R236ea的效率最低;当膨胀比为5.0时,R123的热效率为11.7%,此时炯效率为66.6%,对应的输出功率为981.4kW:R236ea的热效率为10.1%,煳效率为61.9%.对应的输出功率为863.6kW。
4结论
(1)工质流量对汽轮机的内效率、热效率有较大影响。针对流量为3×105m3/h、温度为120℃的低温烟气,当工质流量小于15kg/s时,汽轮机内效率及热效率变化较大:当流量大于15kg/s时,变化趋于平缓:当流量大于30kg/s时,不同工质的汽轮机基本相同。
(2)随着汽轮机膨胀比的增加,系统所需的工质流量逐渐减少,而热效率及㶲效率提高。工质的蒸发潜热越大,所需的工质流量越小。
(3)在几种工质中,当工质流量或吸热量相同时,
R123的循环热效率最高,输出功率最大,是ORC系统工质的较好选择。
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