基于AHP—熵值法的有機朗肯循環(huán)綜合評價分析.pdf

1、隨著社會經濟的快速發(fā)展,人類對能源的需求量不斷增加,而傳統(tǒng)的化石能源如:煤、石油等不僅儲量有限,已無法滿足人類社會持續(xù)快速發(fā)展的需求,并且由于化石能源在開采、利用過程中對人類賴以生存的環(huán)境已造成了嚴重的危害;因此,世界各國都在努力發(fā)展新型環(huán)保能源及能源的環(huán)保利用方式。有機朗肯循環(huán)(Organic Rankine Cycle, ORC)利用有機工質沸點低的特性來回收利用低品位熱能是降低化石能源消耗、減少對環(huán)境污染的有效措施,并已成為世界各

2、國高等科研院所的重點研究課題。
　　對ORC系統(tǒng)的優(yōu)化分析研究已成為ORC研究的重點,而對ORC系統(tǒng)進行綜合評價分析更能夠全面地反應ORC系統(tǒng)性能的優(yōu)劣。因此,首先本文對亞臨界純工質ORC系統(tǒng)進行了研究,得到了ORC系統(tǒng)在熱力學性能方面的一般性規(guī)律,并在此基礎之上研究了在夾點溫差的影響下ORC系統(tǒng)的熱力學性能與蒸發(fā)溫度之間的關系。其次,分析計算了ORC系統(tǒng)的經濟性及對環(huán)境的影響;通過計算得到了ORC系統(tǒng)的經濟性評價指標:單位輸出功

3、所需換熱面積(Heat Exchanger Area Per Unit Power Output,APR)和單位電力產出成本(Levelized Energy Cost,LEC);在研究ORC系統(tǒng)對環(huán)境的影響時,主要考慮了系統(tǒng)泄漏的有機工質對溫室效應(GWP)及對臭氧層破壞(ODP)的貢獻,并將其進行了量化處理,除此之外還對ORC系統(tǒng)對節(jié)能減排的貢獻做了分析計算。最后,采用層次分析方法(The Analytic Hierarchy Pr

4、ocess, AHP)建立了ORC系統(tǒng)的綜合評價模型,并通過熵值法來確定各個遞階層次中評價指標的權重因子,進而得到了ORC系統(tǒng)綜合考慮其熱力學性能、經濟性及對環(huán)境影響的綜合評價指標ξ。通過分析比較ORC系統(tǒng)的綜合評價指標ξ,即可得到ORC系統(tǒng)的最適合有機工質及最佳蒸發(fā)溫度。
　　本文通過對ORC系統(tǒng)的熱力學性能、經濟性及對環(huán)境影響的研究,得到了ORC系統(tǒng)的熱力學評價指標、經濟性評價指標及對環(huán)境影響的評價指標,并采用AHP—熵值法得