郑梦星,张文渊

(机械工业第六设计研究院有限公司 工业与智能中心，河南 郑州 450007)

低质余热资源量大、质低、分布广、难以回收，要提高能源利用效率，高效回收工业余热，亟待解决的关键技术是对低质余热深度利用的理论和技术研究[1].有机朗肯循环(ORC)技术是回收低质余热的新兴技术，具有发电效率高、设备简单等优点，可以最低的综合能耗实现最佳的经济效益[2-5].

相关研究表明，工质选取对提高低质余热ORC发电系统热力性能和能源利用效率具有重要的意义[6-7].SALEH等从提高ORC效率出发，分析了多种有机工质的热力性能[8]；王辉涛等根据PR状态方程计算结果，分析了采用多种低沸点有机工质的低质太阳能ORC发电系统的热力性能[9]；王为术等对低质热源ORC的效率特性进行了研究[10].顾伟等[11]在不同有机工质热物性下比较了系统工作参数对ORC发电性能的影响.本文以R113、R123、R141b、R245fa、R236ea和R114等有机工质作为备选工质，应用于低质余热发电系统，对ORC发电系统中有机工质的热力性能进行综合分析，并给出最优工质的选取建议.

1 有机工质选取原则

用于低质余热ORC发电系统有机工质的选取要遵循如下3个基本原则[12-13]：一是备选工质为干性或等熵工质，这是因为湿工质在汽轮机中膨胀做功后，排气进入两相湿蒸汽区，会对汽轮机叶片产生冲蚀作用；二是备选工质的三相点温度要低于运行工况的环境温度，以防止有机工质因结晶而影响循环系统的正常运行；三是备选工质的……