有机朗肯循环发电系统模拟分析计算案例
1.1使用AspenPlus软件建模
AspenPlus软件是一个生产装置设计、稳态模拟和优化的大型通用流程模拟
系统，它比较完善的物质的物性资料，能够建立模型，进行系统装置的流程仿
真，设置工况，选定设备参数，并且能设置输出目标，比如负荷、功耗、电力、
经济条件等等。
选取工质为R124,热源为水，冷源为空气，使用AspenPlus软件对机朗
肯循环系统流程建立实验模型，如图5-1所示，在设置全局信息时，采用PR方
程作为系统模型的物性计算方法。
II
-,4」
U.LIU
U)温度(C)
〈〉压力(bar)
5L质量流率(kg/hr)〉?085箕(
d1.00\
汽相分率
COLID-OU
Q负荷(cal/sec)
W电力(kW)
W=-7
Cl
图5-1机朗肯循环发电系统模型
1.2设备参数设定
膨胀机设计：本文机朗肯循环系统使用的是向心透平膨胀机，将直流发电
机接至膨胀机，能减小摩擦热损耗且可以节省空间。向心透平膨胀机设计进口压
力为O.O1Mpa,出口压力为0.006Mpa,工质的质量流率为540kg/h,其相关参
数如表5-1所示。
表5-1膨胀机的设计参数
膨胀机
进口压力（Mpa）0.01
出口压力（Mpa）0.006
进口温度（C）-1.45
出口温度（C）-11.14
质量流率（kg/h）540
转速(r/min)0000
进口汽相分率1.00
出口汽相分率0.8
等嫡效率0.78
蒸发器设计：本文机朗肯循环系统使用的是降膜式蒸发器，系统运行过程
中，机工质R124经过工质泵，进入蒸发器的壳程。蒸发器的设计蒸发压力约
为0.16Mpa,设计蒸发温度约为-1C,且在其进出口处分别安装温度表和压力表，
测量工质在其进出口处的温度及压力，其相关参数如表5-2、图5-2所示。
表5-2蒸发器的设计参数
蒸发器
蒸发压力（Mpa）0.15697