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摘要:国内外学者在低温余热ORC发电系统研究中主要以理论计算和实验研究为主,理论计算由于精度低非常不可靠,实验研究则具有成本高、不易优化等缺点。而采用计算机进行模拟仿真是一种非常好的方法,能够有效的克服理论计算和实验研究带来的弊端。本文提出利用模拟仿真的方法研究不同的外界参数对低温余热ORC发电系统其他参数和性能参数的影响,主要做了以下工作:首先,本文概述了低温余热ORC发电系统的研究现状,介绍了其原理及组成结构,对比分析了四种常用的低沸点干性工质对系统的不同影响,理论计算表明R600a优于其他三种工质。选取R600a作为循环工质,设计了一套低温余热ORC发电系统的物理原型,并选取了该物理原型中的膨胀机、蒸发器、冷凝器、工质泵的型号。其次,以ORC物理原型为研究对象,利用稳态集中参数法对其建立了四大主要部件的数学模型,并分别给出了每个部件数学模型的具体算法。其中膨胀机和工质泵采用集中参数法建模,冷凝器和蒸发器采用分区集中参数法建模,针对较复杂的蒸发器仿真数学模型的可靠性选取了某文献中的数据对其进行了验证,结果表明所建模型仿真计算值与文献中数据最大相对误差不超过9%,模型是可靠的。最后利用质量、动量和能量方程将四大部件耦合进行求解,本文给出了耦合求解的具体算法流程。基于ORC系统的算法及物性软件Refprop,利用Visual fortran软件编制了ORC系统的仿真计算程序。最后,利用以上建立的ORC系统稳态仿真的数学模型对不同热源温度,热源流量、冷却水温度、冷却水流量以及工质流量条件下ORC系统其他内部参数和性能参数变化进行仿真,根据仿真计算的结果定量地分析和研究热源温度,热源流量、冷却水温度、冷却水流量以及工质流量对低温余热ORC发电系统的蒸发温度、冷凝温度以及膨胀比等内部参数和输出功率、循环效率等性能参数的影响,仿真计算的结果为ORC发电系统的设计和优化提供了重要的数据参考依据。