低温烟气余热ORC系统性能分析及多目标优化
来源：钢铁研究学报杂志2024年第11期北京时间：
作者：冯军胜1, 吴豪1, 程新妮1, 严亚茹1, 赵亮2, 董辉2
单位：1.安徽建筑大学环境与能源工程学院,安徽合肥230601;；2.东北大学冶金学院,辽宁沈阳110819
摘要：以360 m<sup>2</sup>烧结机配套的环冷机四段出口烟气余热为研究对象,通过烟气换热器将循环水加热后作为有机朗肯循环(ORC)系统热源,建立系统热力学模型和经济模型,研究不同循环工质下ORC热力学参数对系统热力性能和经济性能的影响,并采用基于遗传算法的多目标优化方法确定ORC系统最佳工质和热经济性能。研究结果表明,过热度和蒸发器节点温差越小,蒸发温度越高,系统㶲效率越大。系统发电成本随蒸发温度的增加逐渐变小,而随过热度和蒸发器节点温差的增加先减小后增加。当系统热力参数最佳时,R245fa的系统㶲效率和发电成本均优于R600a和R236ea,应优先被选择为低温烧结烟气余热ORC系统循环工质。此时,ORC系统的最大㶲效率为46.34%,最小发电成本为0.121 23 $/(kW·h)。
关键词：环冷机,余热回收,有机朗肯循环,效率,发电成本,遗传算法
基金资助：国家自然科学基金资助项目(51974087, 51904074);安徽省高校自然科学研究基金资助项目(2022AH050262);安徽建筑大学科研基金项目 (2020QDZ02)
