【摘 要】
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有机闪蒸循环（OFC）在中低温地热能发电领域具有一定的应用前景。OFC的节流过程（火用）损较大,闪蒸饱和液经节流后被冷凝,导致冷源损失较大,因此,回收工质余热、两相透平代替节流阀是提高OFC性能的有效途径。本文针对120-180℃的地热水,优化了单压和双压OFC的蒸发器出口温度和闪蒸温度以获得最大净输出功,分析了双压、回热和两相透平对OFC热力性能和经济性的影响。构建了4种利用透平乏汽或闪蒸饱和液
【基金项目】
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国家自然科学基金（批准号:51736005）； 国家重点研发计划（批准号:2019YFB1504205）；
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有机闪蒸循环（OFC）在中低温地热能发电领域具有一定的应用前景。OFC的节流过程（火用）损较大,闪蒸饱和液经节流后被冷凝,导致冷源损失较大,因此,回收工质余热、两相透平代替节流阀是提高OFC性能的有效途径。本文针对120-180℃的地热水,优化了单压和双压OFC的蒸发器出口温度和闪蒸温度以获得最大净输出功,分析了双压、回热和两相透平对OFC热力性能和经济性的影响。构建了4种利用透平乏汽或闪蒸饱和液回热的单压OFC,揭示了蒸发和闪蒸参数的相互影响机制,闪蒸饱和液回热显著提高了蒸发器入口温度,但由于夹点温差和回注温度的限制降低了闪蒸温度。从净输出功、（火用）、换热面积和经济性分析了回热对单压OFC性能的影响,闪蒸饱和液混合式回热循环（MOFC）的净输出功比基础OFC增加了11.5-66.2%,（火用）效率达32%;MOFC的单位功率蒸发器面积比基础OFC增加了51-78%,而单位功率冷凝器面积减少了13-42%,地热水温度低于160℃时其经济性优于基础OFC,但在更高的地热水温度时发电成本则高于基础OFC。探讨了回热和两相透平对双压OFC最佳闪蒸参数、净输出功、（火用）损分布、换热面积和经济性的影响规律,回热提高了第二级闪蒸温度,双压回热闪蒸循环采用两相透平代替高压节流阀会导致第一级闪蒸温度降低;回热使双压OFC的净输出功增加了17-56%;而采用2个两相透平代替高压和低压节流阀使双压OFC的净输出功增加了34-90%,系统（火用）效率高达45%,单位功率冷凝器面积降低了10-39%,发电成本降低了12.8-29%。相比单压OFC,采用回热和两相透平的双压OFC净输出功增加了57-165%,发电成本降低了18-42%。
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