闫静文，杨柯峰，侯 佳，李刚辉，郭红斌

有机朗肯循环膨胀机的研究进展和应用现状

闫静文，杨柯峰，侯 佳，李刚辉，郭红斌

（北京康吉森节能环保技术有限公司，北京 101318）

能源需求的持续增长和环境问题要求越来越多地利用可持续能源，有机朗肯循环（ORC）由于其能够有效利用低温热能、提高能源利用效率、减少二氧化碳排放等优点，逐渐成为关注热点。膨胀机是ORC系统的核心部件，对系统的发电效率、可靠性和经济性等影响较大。本文总结了用于低品位能源利用ORC的各种膨胀机类型，并对其工作原理、技术特点、研究进展和应用现状进行了分析。结果表明：综合考虑其性能效率，透平膨胀机适用于>50 kW的余热利用系统，容积式膨胀机在<200 kW的ORC系统中有明显优势，螺杆膨胀机适宜<500 kW的ORC系统，其他机型目前实验研究较多，应用较少；膨胀机的选择不仅需要考虑其效率高低，还需要考虑其适用范围、经济性、复杂程度和后期维修成本等因素。

有机朗肯循环；膨胀机；透平膨胀机；容积式膨胀机；余热利用；低品位能源

化石燃料的大量消耗造成了能源短缺和严重的环境问题，引起了国际社会的广泛关注。有统计指出，在能量转换过程中有50%的热能最终以低品位热能的形式被浪费[1]。低品位热能包括工业低温余热及新能源领域的地热能、太阳能、生物质能等，数量巨大。对低品位热能进行合理利用，不仅能够提高能源利用率，还能起到节能减排，缓解化石能源供给紧张的作用[2]。有机朗肯循环（ORC）作为一种能将低品位热能转变为高品位电能输出的系统，被认为是一种切实可行并且高效的余热利用技术[3]。

ORC理论上可用于各种类型低品位能源的开发和利用。目前，……