有机朗肯循环概念:有机朗肯循环(OrganicRankineCycle,简称ORC)利用有机工质低沸点的特性。在低温条件下有机工质被加热即发生蒸发,工质汽化后获得较高的蒸气压力,推动膨胀机做功,从而将低品位热能转换为高品位的机械能和电能。因此,有机朗肯循环发电技术,是一项将工业生产过程中产生的中低品位余热加以回收利用,转化为高品位电能的节能减排技术。ORC发电机组技术原理:ORC发电机组由有机工质、蒸发器、透平膨胀—发电一体机、冷凝器、工质泵、发电控制系统和并网系统等几部分组成。有机朗肯循环发电技术通流面积较小。河南中低温烟气ORC低温发电机组
动态透平效率对有机朗肯循环系统性能的影响:透平效率随蒸发温度的降低或者冷凝温度的升高而增大,采用动态透平效率后,系统净输出功随蒸发温度升高而增加趋势减缓,工质排序也发生了变化;对于固定透平效率与动态透平效率ORC系统,经多目标筛选后所确定的更优工质及更佳蒸发温度和冷凝温度均有一定差异,表明若采用固定透平效率会对工质筛选及参数优化造成一定误差;随着热源温度的升高,固定透平效率与动态透平效率ORC系统之间更佳蒸发温度与净输出功差异逐渐增大,说明热源温度越高,采用固定透平效率引起的误差越大。重庆orc发电机组生产厂家使用有机朗肯循环可以用有机工质将低温余热回收后进行发电。
膨胀机是ORC余热发电系统中的主要设备,它是将蒸发器出口的高温高压的有机饱和蒸气的热能转化为机械能从而对外做功的设备。膨胀机按工作性质和结构的不同,可分为速度式和容积式膨胀机。速度式膨胀机适用于大流量场合,其输出功率和转速相应较高。小流量,大膨胀比的场合采用容积型膨胀机较为合适。现目前研究较多的是螺杆膨胀机和径流式透平膨胀机。螺杆膨胀机有较为成熟的工业应用,适合行业较多,目前我国已成功研制出了10KW和40KW的单螺杆膨胀机的样机。
有机朗肯循环发电技术是在朗肯循环的基础上,采用低沸点的有机物作为循环工质,从温度相对较低热源吸收热量,然后膨胀做功从而带动发电机发电.与传统的使用水蒸汽作为工质的发电技术相比,该技术能够有效地把低品位的热能转化为高品位的电能,并具有系统结构简单,发电过程安全可靠等优势,在工业余热的回收,地热能,太阳能等新能源的开发利用领域具有较大的前景。有机朗肯循环在回收低品位热能具有很多有点,主要是:在回收中低品位热能时效率高、结构简单、工作压力对密封要求低、采用新型工质的有机朗肯循环对环境友好等特点,因此有机朗肯循环被认为是一项切实可行的绿色能源技术。高等的余热发电过程控制系统能确保余热发电过程的安全、可靠及经济运行。有机朗肯循环过程具有多变量强耦合、非线性和不确定性等特点,所以有必要选择一种先进的控制算法来提高余热发电过程的性能。ORC发电技术市场潜力大。
ORC应用领域及经济性分析:生物质发电,生物质在农业、工业领域如木材厂、农业废弃物中普遍存在。但是由于实现清洁生物质能燃烧的投资比传统的燃料投入更大,所以对于小型生物质发电厂,其发电成本并没有太大竞争力,可以通过热电联产的方式来实现投资盈利。因此,为了实现高效率转换,生物质热电联产电厂通常是由热需求,而不是电力需求来驱动的。通常,一个典型的生物质热电厂的装机规模在发电功率1~2MW左右,同时可提供6~10MW的热功率。在ORC发电系统中换热器类型的选用对机组效率与经济技术性影响较大。高效磁浮涡轮ORC发电设备制作费用
ORC主要由余热锅炉(或换热器)、透平、冷凝器和工质泵四大部套组成。河南中低温烟气ORC低温发电机组
随着全球性的能源紧缺和环境问题日益严重,通过充分利用可再生能源和工业余热资源,从而提高能源利用效率是缓解能源和环境问题的重要方式.有机朗肯循环(ORC)是更有应用前景的低品位热能发电技术之一.本文针对ORC系统建立了结构参数和系统操作参数同步优化的换热设备多目标优化模型,采用R245fa为工质和板式换热器,以效率更大和比投资成本更小为目标函数.首先分析了单个变量(蒸发压力,冷凝压力,过热度,蒸发器板间距,冷凝器板间距)对系统性能的影响,然后选取了系统的运行参数(蒸发压蒸发压力,冷凝压力,过热度)和换热器的结构参数(蒸发器和冷凝器的板长,板宽,板间距)九个参数为决策变量,利用遗传算法进行ORC换热设备结构与操作参数多目标同步优化,获得多目标优化的Pareto更优前沿及对应的更优系统运行参数和更佳换热器结构参数组合。河南中低温烟气ORC低温发电机组