内燃机工程

作者：李智，俞小莉，王雷，高琪，陆奕骥，黄瑞

单位：1.浙江大学 能源工程学院,杭州 310027,2.宁波中策动力机电集团有限公司,宁波 300350

关键词：余热回收,有机朗肯循环,内燃机,波动热源,相变储热,

基金：国家自然科学基金项目（51806189）

为了提高尾气余热利用率并削弱热源波动对有机朗肯循环（organic Rankine cycle， ORC）的影响，提出了一种集成相变储热换热器的ORC系统，利用相变材料削弱尾气余热波动并储存热量。搭建了内燃机尾气余热直接驱动的储热式ORC试验台架，开展了内燃机稳态工况和阶跃变工况下储热式ORC的热力学性能和动态性能试验研究。结果表明，内燃机稳态工况下尾气平均温度和平均流量为342℃和0.142kg/s，蒸发压力0.75MPa的条件下储热式ORC系统平均输出功率约为3.43kW，平均热效率可达到12.7%，平均尾气余热回收率可达40.1%。内燃机阶跃工况下，工质出口温度、蒸发压力和过热度均呈现快速下降的趋势。试验结果还表明储热式ORC具备完全抵御发动机工况小幅波动的能力。在发动机工况阶跃变化比例过大时，储热换热器可以实现对尾气的补热，从而延长储热式ORC的安全工作时间。

来源：2021年第6期

《内燃机工程》期刊编辑部

查看内燃机工程杂志2021年第6期