陈世玉 华君叶 陈亚平 吴嘉峰

(东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室，南京210096)

中低品位能源种类繁多，研究表明其中约有50%被直接排放至环境中.利用中低品位能源的动力循环，既可以缓解能源紧张问题，又能减少能源生产过程中的环境污染.对于中低品位能源的动力循环，如何选择适合的循环工质和动力循环方式是必须首先考虑的问题［1］.水是传统的动力循环工质，但水在低温阶段的特性并不理想，在常温下水的饱和压力很低，水蒸气比容很大，因而所需透平膨胀机的尺寸庞大，设备费用增加，且摩擦损失亦较大;同时真空条件容易引起空气内漏，造成冷凝器的换热系数降低，需要配备抽气设备，使得系统比较复杂.在中低温余热利用领域，选择低沸点有机工质替代水，即采用有机朗肯循环(organic Rankine cycle)已成为此领域研究的一个热点［2-3］，但其主要的障碍在于工质对臭氧层有破坏作用或是昂贵或是可燃，选择很困难.另一方面，自1984年Kalina［4］提出氨水混合工质动力循环方案以来，氨水混合工质以其具有变温相变，良好热物性，浓度可调和价廉等特性，正逐渐被众多研究者所关注，基于卡列纳(Kalina)循环的氨水动力循环也不断地被完善［5-7］.与纯工质的等温相变相比，氨水工质具有变温相变的特点，与显热热源的变温放热过程配合良好;同时采用吸收器替代冷凝器，使得工质的排热过程也与冷却水的吸热过程相匹配.本文提出一种……