采用温差发电-有机朗肯循环联合系统的船舶余热利用实验研究

摘要：

为了实现具有复杂特性的船舶多种余热的高效回收,提出了一种基于温差发电-有机朗肯循环(TEG-ORC)联合循环的船舶余热梯级利用系统.根据底循环对主机烟气的利用量,定义了TEG/ORC底循环比参数.通过实验研究,探索了在ORC蒸发压力为0.9 MPa的工况下,系统输出功率、热效率、多级余热利用量和发电成本等重要性能参数随底循环比的变化规律,并对联合循环系统的性能及其影响规律进行了评估.实验设计了热管强化换热装置用以克服前期研究中发现的TEG底循环热端换热瓶颈.结果表明:3种底循环比(0.369、0.508、0.615)工况下的实验结果与模拟结果基本一致;TEG-ORC联合循环系统更好地利用了多种船舶余热及TEG底循环的冷却散热,提升了余热利用性能和输出功率,使其热效率高于各底循环且发电成本低于各底循环;在TEG/ORC底循环比为0.615时,联合系统输出功率为134.50 W,热效率为6.93％,发电成本为3.32元/(kW·h).TEG-ORC联合循环可实现船舶多种烟气余热的梯级利用,提高余热利用量,并提升ORC底循环运行的稳定性和安全性.

关键词：船舶余热、梯级利用、底循环比、TEG-ORC联合循环

所属期刊栏目：54

分类号：TK121(热力工程、热机)

资助基金：国家重点研发计划资助项目;中央高校基本科研业务费专项资金资助项目

在线出版日期：2020-08-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：50-57