江 龙 Ecichard A. Groll

(1 上海交通大学制冷与低温工程研究所 上海 200240；2 Purdue University, Westlafayette India, 47906)

有机朗肯循环地热发电是地热能利用的一种有效形式。它采用低沸点有机工质实现朗肯循环发电。由于采用低沸点工质，可以充分利用较低温度的地热流体实现发电，不需要消耗其他的化石燃料，减小对环境的污染，因而受到人们的关注。 很多研究人员通过理论分析与EES软件模拟，对于中低温地热有机朗肯循环发电系统进行了研究。根据工程热力学和传热学基本原理，分析了发电系统的基本运行原理，并且提出了确定基本有机朗肯循环系统循环参数(包括蒸发温度，冷凝温度；地热流体的质量流量，温度；外界环境温度)的方法。 在基本有机朗肯循环的发电系统方式下，采用最佳循环参数，根据不同的地热流体温度(60～150℃)，选择出最佳且环保的循环有机工质，为实际电站的设计提供了依据。 从 分析和能分析角度对亚临界饱和蒸气循环和亚临界过热蒸汽循环做详细的对比分析，最终确定亚临界饱和蒸气循环要优于亚临界过热蒸汽循环，并且在此基础上分析了双级双工质有机朗肯循环。根据一级，二级系统不同的地热流体入口温度选择合适的工质，并且考察系统的适用性，给出合理的设计方案。

1 有机朗肯循环及理论分析

图1 有机朗肯循环原理图Fig.1 Organic Rankine cycle schematic

图1给出了基于原始的朗肯循环所设计的有机朗肯循环的原理图。系统主要包括两个换热器和一个压缩机，一个膨胀机，其中位于加热循环侧的换热器用作加热锅炉，为膨胀机提供蒸汽。……