(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202110677365.8 (22)申请日 2021.06.18 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 113485489 A (43)申请公布日 2021.10.08 (73)专利权人 淮阴工学院 地址 223000 江苏省淮安市经济技 术开发 区枚乘东路1号 (72)发明人 张佳钰　纪捷　王夫诚　秦泾鑫　 朱跃伍　 (74)专利代理 机构 南京苏高专利商标事务所 (普通合伙) 32204 专利代理师 柏尚春 (51)Int.Cl. G05D 23/30(2006.01) F01K 11/00(2006.01) F01K 25/10(2006.01) F03D 9/25(2016.01)F22B 1/18(2006.01) F25B 30/04(2006.01) F28D 21/00(2006.01) G06F 30/27(2020.01) (56)对比文件 CA 2369141 A1,20 01.01.04 GB 8419694 D0,1984.09.0 5 CN 107797453 A,2018.0 3.13 Oguz Emrah T urgut.thermal and economical optimizati on of a shel l and tube evaporator usi ng hybrid backtrack ing search sine cosine algorithm. 《Arabian Journal for Science and Engi neering》 .2017, 庄昆明.太阳能驱动有机朗肯循环发电系统 建模及动态特性研究. 《中国优秀硕士学位 论文 全文数据库工程科技 Ⅱ辑》 .2020, 审查员 徐一森 (54)发明名称 一种ORC系统蒸发器出口温度的调控方法 (57)摘要 本发明公开了一种ORC系统蒸发器出口温度 的调控方法， 首先采用移动边界法对ORC系统中 的蒸发器进行建模， 其中对蒸发器进行分区积 分， 而后根据能量守恒和质量守恒 表得到蒸发器 的模型； 根据蒸发器模型， 利用正弦余弦算法优 化系统配置， 其中对各种群个体根据适应度交叉 操作并排序迭代， 得到优化配置结果； 然后根据 优化配置 结果调控蒸发器出口温度。 本发明通过 此ORC系统蒸发器出口温度的调控方法提高了系 统的能源利用率、 净输出功和发电效率且稳定性 好。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 113485489 B 2022.05.10 CN 113485489 B 1.一种ORC系统蒸发器出口温度的调控方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 1)采用移动边界法对ORC系统中的蒸发器进行建模， 蒸发器的建模 包括以下步骤： 11)将蒸发器分为过冷区、 两相区和过热区， 根据能量守恒定理和质量守恒定理， 用非 线性偏微分方程描述模型； 12)将步骤11中蒸发器的3个区域， 利用莱布尼茨公式分别程进行积分， 得到三个区域 的移动边界模型； 13)根据各个区域的能量守恒和质量守恒表达式， 得到蒸发器的模型； 2)根据步骤1中得到的蒸发器模型， 利用正弦余弦算法优化系统配置， 正弦余弦算法优化系统配置的过程包括以下步骤： 21)随机初始化种群数为S， 随机位置为X， 最大迭代次数为N， 输入蒸发器的出口温度参 数； 22)计算每 个个体的适应度值， 更新 最优位置， 令迭代次数T＝1； 23)进入主循环， 更新调节因子 M和自适应权 重W， 调节因子 M关系式为： 自适应权 重W关系式为： 其中， a为控制参数， a的取值范围为[0,1]； 24)随机产生R的数值， R的取值范围为[0,1]， 若R小于交叉概率P， 则进入步骤5， 反之进 入步骤6； 25)R小于P时， 判断个体适应度值F是否小于群体平均值f(x)， 若F小于f(x)， 进入随机 交叉操作， 反 之进入规 律交叉操作更新 最优位置， 随机交叉关系式为： 规律交叉关系式为： ε＝fm/(fn+fm) 其中， 为种群中一个个体位置， 为随机的另一个个体位置， fn为 个体的适应度 值， fm为 个体的适应度值， μ为随机数， 取值范围为[0,1]， ε为比例系数； 26)随机产生预判变异概率Pos， 取值范围为(0， N)， 判断变异概率Po是否小于预判变异 概率Pos， 若Po小于Pos， 则进行变异操作， 反 之进入步骤7， 变异概率关系式为： 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 113485489 B 227)形成下一代种群， 更新 最优位置； 28)判断是否达到最大迭代次数N， 若没有则返回步骤3， 反之输出最优位置， 即最优出 口温度； 3)根据步骤2中所 得优化配置结果调控蒸发器出口温度。 2.根据权利要求1所述的ORC系统蒸发器出口温度的调控方法， 其特征在于， 所述蒸发 器为水平直管， 有机 工质在管内做一维流动， 且工质在管内的换 热发生在径向方向。 3.根据权利要求1所述的ORC系统蒸发器出口温度的调控方法， 其特征在于， 所述步骤 24中， 交叉概 率P的关系式为： 4.根据权利 要求1所述的ORC系统蒸发器出口温度的调控方法， 其特征在于， 所述ORC系 统包括生物质锅炉(1)、 蒸发器(2)、 膨胀机(3)、 发电机(6)、 冷凝器(7)、 储液器(8)和工质泵 (9)， 所述生物质锅炉(1)向蒸发器(2)提供热能， 蒸发器(2)利用所提供热能向膨胀机(3)输 出蒸汽， 带动发电机(6)发电， 膨胀机(3)所排出的蒸汽经由冷凝器(7)冷凝， 储存于储液器 (8)中， 再经由工质泵(9)加压后， 回送到蒸发器(2)； 所述ORC系统还包括风力发电机组和余 热回收子系统， 风力发电机组包括风轮(4)和齿轮变速箱(5)， 风轮(4)通过齿轮变速箱(5) 与发电机(6)相连； 余热回收子系统包括第一烟气 ‑水换热器(10)、 吸收式热泵(11)和第二 烟气‑水换热器(12)， 生物质锅炉(1)产生的高温废气经由第一烟气 ‑水换热器(10)， 产生高 温热水供吸收式热泵(11)工作， 热网回水(13)经由吸收式热泵和第二烟气 ‑水换热器(12) 再次加热。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 113485489 B 3