logoGlobal Sun Group

Обоснование использования органических циклов Ренкина в рекуперации отходящего тепла

Команда из Сити, инженерный факультет Лондонского университета, считает, что новый подход к выработке энергии за счет отработанного тепла может дать важные идеи для создания экологически чистой энергии.

В этой недавней статье «Обоснование каскадных органических циклов Ренкина для рекуперации отходящего тепла», опубликованной в журнале Energy , доктор Мартин Уайт определил оптимальные одноступенчатые и каскадные системы органических циклов Ренкина (ORC) для максимизации производительности и разработал сопутствующие теплообменники.

ORC основан на принципе нагрева жидкости, которая вызывает ее испарение, и полученный газ может затем расширяться в турбине, которая подключена к генератору, создавая таким образом энергию. Отработанное тепло для производства энергии в системах с органическим циклом Ренкина может использовать отходящее тепло от ряда промышленных процессов в дополнение к существующим системам производства электроэнергии.

Каскадная система ORC — это, по сути, две системы ORC, соединенные вместе, при этом тепло, отводимое от первого ORC, используется в качестве входящего тепла для второго.

Однако, разрабатывая свою модель каскадной системы ORC, доктор Уайт спешит добавить, что существует компромисс между производительностью и стоимостью — в случае развернутых теплообменников общее правило состоит в том, что чем лучше производительность, тем выше большие и дорогие теплообменники.

Он говорит, что компромисс может быть изучен посредством оптимизации и создания так называемого «фронта Парето» — набора оптимальных решений, учитывающих компромисс между двумя вещами.

Если бы достаточно большие теплообменники (в данном конкретном случае более 200 м2) были доступны по цене, то для такой площади можно было бы вырабатывать больше энергии с помощью каскадной системы, чем одноступенчатой ​​системы.

Однако, если бы размер теплообменников был ограничен, вероятно, было бы лучше использовать одноступенчатую систему.

Результаты д-ра Уайта показывают, что в приложениях, где максимальная производительность не является основной задачей, одноступенчатые системы ORC остаются лучшим вариантом. Однако в приложениях, где целью является максимальная производительность, каскадные системы могут производить больше энергии для теплообменников того же размера.

Его статья появилась в результате его работы над проектом NextORC, финансируемым Советом по исследованиям в области инженерных и физических наук (EPSRC).