有机朗肯循环(OrganicRankineCycle,简称ORC)是以低沸点有机物为工质的朗肯循环,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。ORC的工作原理如下:ORC循环中,工质的作用是将热源的热值提取出来,将温度转化为压力、动力、从而实现低温热源的动力输出。有机工质在换热器中从余热流中吸收热量,生成具一定压力和温度的蒸汽,蒸汽进入透平机械膨胀做功,从而带动发电机或拖动其它动力机械。从透平排出的蒸汽在凝汽器中向冷却水放热,凝结成液态,之后借助工质泵重新回到换热器,如此不断地循环下去。使用有机朗肯循环成为回收低品位热能的有效技术途径。中低温烟气ORC低温发电机组定制费用
ORC余热发电系统结构本身的优势:系统本身使用导热油作为中间换热工质,因为导热油在300的条件下仍不汽化而保持常压,此时的水蒸气饱和压力已高达8.5MPa。300以下,用导热油代替传统的热载体水蒸气,就能以低压管道系统代替高压管道系统,降低投资。此外导热油还具有传热均匀,热稳定性好以及优良的导热特性。导热油对普通的碳钢设备和管道基本上无腐蚀作用,不需要采用类似蒸汽系统的给水脱盐、除氧等复杂的处理过程,因此具有系统简单输送方便等优点。因此用导热油作为工质的机组传热效率高。浙江ORC低温发电机组国内ORC低温余热发电技术发展空间很大,仍有多项关键技术需要解决。
有机朗肯循环(OrganicRankineCycle,简称ORC)是以低沸点有机物为工质的朗肯循环,主要由余热锅炉(或换热器)、透平、冷凝器和工质泵四大部分组成。由于ORC在利用低品位能源方面具有众多的优势,国内外的许多学者都展开了各方面的研究工作。目前对有机朗肯循环的研究主要分四个阶段:第一阶段:确定应用场合及工作条件,主要任务是确定有机朗肯循环应用的范围,明确冷热源温度和能量负载等基本边界条件;第二阶段:进行循环基本的热力学分析,主要任务是根据已确定循环边界条件,结合工质的热物性,进行热力学分析比较,明确热力过程,完善热力循环设计,工质的热物性对循环的性能其决定性作用,工质的筛选也是此阶段的重要工作;第三阶段:研究与实际热源相结合的过程,在此过程中需要考虑到工质的流动性能和热力学性能,同时对循环系统中特定的装置部件例如透平机等的研究也需要展开;第四阶段:系统的工程实际应用,主要是各种辅助设备的不断完善和改进,包括控制软件与辅助部件等。
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。有机朗肯循环发电技术系统构成简单。
温度参数对有机朗肯循环系统的影响研究:针对天然气与石油领域中大量存在的90~150℃低温余热,采用有机朗肯循环(OrganicRankineCycle,ORC)进行回收利用。选用R134a、R245fa和R601a三种有机工质,根据有机朗肯循环的理论基础,建立热力学模型,并考虑温度参数对有机朗肯循环系统的影响。研究发现:有机朗肯循环系统在更佳蒸发温度时,循环净输出功更大,平准化发电成本更小;系统还存在更佳冷凝温度使得净输出功和热效率更大,平准化发电成本更小的现象;工质的过热度、过冷度对循环热效率和平准化发电成本没有明显的影响,反而会减小循环的净输出功。综合净输出功、热效率以及平准化发电成本,R245fa是更适宜用于低温余热回收有机朗肯循环系统的有机工质。该研究可为低温余热的回收利用提供一定的理论基础。ORC余热发电技术实现对低温余热的有效应用。青海220kwORC低温发电机组
有机朗肯循环发电,降低环境污染的有效途径。中低温烟气ORC低温发电机组定制费用
提高ORC热效率的有效途径有哪些?1、提高过热器出口蒸汽压力与温度。2、降低排汽压力。3、减少排烟、散热损失。4、提高锅炉、汽轮机内效率(改进设计)。在相同的蒸发温度与蒸发压力下,系统热效率随着冷凝压力的降低而增大。当冷凝压力由P降低为P时,平均放热温度随之降低,从而使得循环温差增大,从而使得系统热效率增大。同样地,不能通过一味地降低冷凝压力来获得更高的热效率。这是因为工质饱和温度与饱和压力是一一对应的,降低冷凝压力势必会导致冷凝器中的饱和温度降低,而饱和温度需要高于环境温度,才能保证系统的正常运行;其次,为了防止管路产生负压、渗入杂质系统管路中的压力一般高于环境压力,确保系统稳定运行。中低温烟气ORC低温发电机组定制费用