Chemical kinetics method for evaluating the thermal stability of Organic Rankine Cycle working fluids
Chemical kinetics method for evaluating the thermal stability of Organic Rankine Cycle working fluids
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评价有机朗肯循环工质热稳定性的化学动力学方法
DOI：
10.1016/j.applthermaleng.2016.02.091
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发表时间：
2016-05
影响因子：
6.4
通讯作者：
骞伟中
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
戴晓业;史琳;安青松;骞伟中
有机朗肯循环（ORC）系统广泛用于利用工业废热和可再生能源发电。具有高温热源的跨临界ORC比亚临界ORC更有吸引力，因为它们具有更低的有效能损失、更高的热效率和更高的功输出。由于在高温下分解，工作流体热稳定性是工作流体选择中的主要考虑因素。本文提出了一种评价ORC工质热稳定性的化学动力学方法。以正戊烷为实验工质，建立了化学动力学实验系统。从实验和理论上分析了压力和温度的影响。根据实验测定的正戊烷表观动力学参数，建立了预测正戊烷热稳定性的表观化学动力学模型。该表观化学动力学模型为工作流体的选择和有机朗肯循环系统的设计提供了重要的指导。
Organic Rankine Cycle (ORC) systems are widely used to generate electricity with industrial waste heat and renewable energy. Transcritical ORCs with high temperature heat sources are more attractive than subcritical ORCs due to their lower exergy losses, higher thermal efficiencies and higher work outputs. The working fluid thermal stability is the primary consideration in the working fluid selection due to decomposition at high temperatures. This paper presents a chemical kinetics method for evaluating the thermal stability of ORC working fluids. A chemical kinetics experimental system was built with n-pentane as the test working fluid. The influences of pressure and temperature were analyzed experimentally and theoretically. An apparent chemical kinetics model was established to predict the thermal stability with the apparent kinetic parameters of n-pentane measured experimentally. This apparent chemical kinetics model gives significant guidance for the working fluid selection and ORC system design.
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