Avance de la investigación sobre los expansores del ciclo orgánico de Rankine y estado actual de su aplicación

YAN Jingwen ,  

YANG Kefeng ,  

HOU Jia ,  

LI Ganghui ,  

GUO Hongbin ,  

摘要

La creciente demanda de energía y los problemas ambientales requieren un uso cada vez mayor de energías sostenibles, y el ciclo orgánico de Rankine (ORC) debido a su capacidad para utilizar eficientemente el calor de baja temperatura, aumentar la eficiencia energética, reducir las emisiones de CO2 y otras ventajas, se está convirtiendo cada vez más en un tema de interés. El expansor es una parte central del sistema ORC, que tiene un gran impacto en la eficiencia de generación de energía, la fiabilidad y la economía del sistema. Este artículo resume los diferentes tipos de expansores utilizados para la utilización de energía de baja calidad en el ciclo ORC, y analiza sus principios de funcionamiento, características técnicas, avances en la investigación y estado actual de aplicación. Los resultados muestran que el expansor centrífugo es adecuado para sistemas de utilización de residuos energéticos con más de 50 kW, el expansor volumétrico tiene una clara ventaja en sistemas ORC de menos de 200 kW, el expansor de tornillo es adecuado para sistemas ORC de menos de 500 kW, otros modelos están siendo ampliamente experimentados en la investigación, pero tienen poco uso; la elección de un expansor no solo requiere considerar su eficiencia, sino también su rango de aplicación, economía, complejidad y costos de mantenimiento posteriores, entre otros factores.

关键词

ciclo orgánico de Rankine; expansor; expansor centrífugo; expansor volumétrico; utilización de energía residual; energía de baja calidad

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