【產(chǎn)通社，4月1日訊】合肥工業(yè)大學(xué)（Hefei University of Technology）官網(wǎng)消息，汽車與交通工程學(xué)院制冷與低溫工程系李鵬程老師在太陽能熱發(fā)電研究領(lǐng)域取得新進(jìn)展。相關(guān)研究成果“Thermo-economic analysis of a novel partial cascade organic-steam Rankine cycle”在能源類國際著名學(xué)術(shù)期刊Energy Conversion and Management上發(fā)表。英國赫爾大學(xué)高級研究員李晶為通訊作者。

傳統(tǒng)的熱電池和塔式熱發(fā)電系統(tǒng)采用亞臨界水蒸汽朗肯循環(huán)（SRC），以避免超臨界循環(huán)的一系列技術(shù)挑戰(zhàn)。水的蒸發(fā)溫度為310-337℃，對應(yīng)的蒸發(fā)壓力為10-14MPa，這限制了循環(huán)效率（約42%）。本研究提出了一種新型的部分復(fù)疊有機(jī)-蒸汽朗肯循環(huán)（ORC-SRC）系統(tǒng)，以提高工質(zhì)蒸發(fā)溫度和熱效率。ORC-SRC使用聯(lián)苯/聯(lián)苯醚混合物作為頂部循環(huán)工質(zhì)。該混合物從高溫熔融鹽中吸熱，并在400℃下蒸發(fā)以驅(qū)動(dòng)ORC透平做功，出口的過熱蒸汽將熱量釋放給底部的常規(guī)SRC。ORC為飽和水蒸汽的生成提供熱量，而熔融鹽通過蒸汽過熱器和再熱器向SRC提供剩余的熱量。本研究表明，該系統(tǒng)顯著提高了加熱過程中循環(huán)工質(zhì)的平均吸熱溫度（從338℃提高到402℃）；在SRC蒸發(fā)溫度為290℃時(shí)ORC-SRC的熱效率達(dá)到最大值45.3%，此時(shí)ORC和SRC輸出功分別為10.3MW和49.53MW；在SRC蒸發(fā)溫度為260℃時(shí)ORC-SRC的?效率達(dá)到最大值81.99%；此外，SRC中7.44 MPa適宜的水蒸汽壓力降低了高壓汽輪機(jī)的泄漏損失和設(shè)備成本。

以中國德令哈50MW塔式系統(tǒng)的年發(fā)電量和蓄熱能力作為參考，盡管本系統(tǒng)中高低溫罐的溫降有所減少（219.6℃vs. 275℃），這意味著蓄熱能力的降低，同時(shí)由于頂部ORC設(shè)備需要665.22×104$的額外投資，但每年能多產(chǎn)生1035.46×104kWh的電量，可推算出不到4年即可收回成本。這對于一般壽命為30年光熱電站來說確實(shí)是一個(gè)滿意的結(jié)果。

本研究得到國家自然科學(xué)基金、中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金、東方電氣集團(tuán)東方鍋爐股份有限公司、安徽省科技重大專項(xiàng)以及工程及自然科學(xué)研究委員會(huì)撥款的資助。查詢進(jìn)一步信息，請?jiān)L問官方網(wǎng)站http://news.hfut.edu.cn/info/1011/54317.htm嗎，以及https://doi.org/10.1016/j.enconman.2023.116941。（張嘉汐，產(chǎn)通發(fā)布）    （完）