2026, 41(6).
摘要:
本研究基于热力学第一定律与板式换热器传热关联式构建了一套双级有机朗肯循环(ORC)理论模型,系统探究了在偏离设计工况的小压比条件下,温海水流量对双级ORC系统热力性能及净输出功率的影响机制。模型验证结果显示,模型预测值与实验数据偏差小于2%,证实了理论模型的准确性。模拟结果表明,在偏离设计工况的小压比运行区间内,温海水流量的提升对总发电功率提升有限。温海水流量由5?m3/h增至15?m3/h时,系统总发电功率仅提升约2%,而净输出功率因泵功近似线性增长持续衰减,证实小压比条件下增大热源流量难以提升净收益;低压级循环对温海水流量变化呈现显著敏感性,其发电功率增幅高于高压级,源于流量增大同时强化了低压级蒸发器换热并减小了高压级热源温降,从而提升低压级热源入口温度;小温差驱动下工质蒸汽过热度普遍偏高(5~8?℃),反映系统工作压力偏离最优设计点,制约性能提升。本研究通过理论建模与实验验证相结合,系统阐明热源敏感性及双级循环差异化响应特性,为OTEC系统工程化设计与运行优化提供了理论依据。