為廢熱回收中的有機朗肯循環提供依據

倫敦大學工程系的一個城市小組認為，一種通過余熱發電的新方法可能會產生重要的見解，以提供環保的電力。在最近發表于《能源》雜志上的論文“為級聯有機朗肯循環進行廢熱回收的案例”中，馬丁·懷特博士博士確定了最佳的單級和級聯有機朗肯循環系統(ORC)以最大限度地提高性能，并設計了隨附的熱交換器。

ORC基于加熱導致其蒸發的液體的原理，然后生成的氣體可以在渦輪機中膨脹，該渦輪機連接到發電機，從而產生動力。廢熱為有機朗肯循環系統提供動力，除了現有的發電系統外，還可以利用一系列工業過程中的廢熱。

級聯ORC系統實質上是兩個ORC系統耦合在一起，從第一個ORC排出的熱量被用作第二個ORC的輸入熱量。

但是，懷特博士在開發其級聯ORC系統模型時，急于補充說，性能和成本之間需要權衡取舍。在部署熱交換器的情況下，通常的規則是性能越好，則更大，更昂貴的熱交換器。

他說，可以通過優化和產生所謂的“帕累托陣線”(Pareto front)來探索折衷方案，“帕累托陣線”是考慮了兩件事之間折衷的最佳解決方案集合。

如果可以買到相當大的熱交換器(在這種情況下，大于200 m 2)，那么對于一定數量的面積，與單級系統相比，級聯系統可以產生更多的功率。

但是，如果熱交換器的尺寸受到限制，則采用單級系統可能會更好。

White博士的結果表明，在并非以最大性能為主要目標的應用中，單級ORC系統仍然是最佳選擇。但是，在以性能最大化為目標的應用中，級聯系統可以為相同尺寸的熱交換器產生更多的功率。

他的論文來自于工程和物理科學研究委員會(EPSRC)資助的NextORC項目。