斯特林循环与爱立信循环的对比分析

由于回收大量存在的中低温余热资源的热交换技术的经济性较差，因而被回收的热量可能无法满足工艺流程提出的要求。热功转换技术则与热交换技术不同，通过将余热转换为电能，提高了余热能量的品位，且更便于输送和使用，能有效地克服热交换技术存在的不足，成为工业余热回收中的重要技术。

如图2-14所示，斯特林循环是由等温压缩、等容加热、等温膨胀以及等容放热四个过程组成的闭式循环。爱立信循环的过程与之相似，但是加热过程与斯特林循环不同，是由等温压缩、等压加热、等温膨胀、等压放热四个过程组成。尽管爱立信和斯特林循环理论上的循环效率较高，但上述循环为了实现整个部件的可逆传热，需要提供无限长传热时间和无限大换热面积，这在实际过程中很难达到［26］。目前斯特林循环和爱立信循环主要应用于高温热源驱动的500～900℃的50kW以下的小装机容量系统。

(www.xing528.com)

图2-14　斯特林循环

水蒸气朗肯循环已经应用了几百年，技术发展成熟，是发电设备采用的最广泛形式。值得一提的是，水蒸气朗肯循环也能用于低温热能发电，双压蒸发、复合闪蒸或汽轮机中间补气等应用于水泥余热发电的技术是其中的典型代表。但是因为余热发电过程中热源的温度比较低，并且受到应用对象规模和水蒸气自身热物性等因素的影响，从系统效率、经济性以及系统稳定维护性考虑，水蒸气朗肯循环主要应用于中高温大装机容量300～750℃的机组［28］。