一般ORC发电系统选择使用异步电机,考虑因素是系统控制问题,异步电机对转速控制要求不高,在热源不稳定的情况下,电机对机组有较大工况的变化范围适应性较强。ORC发电机组的装机容量和对电网的冲击较小,并网更方便,功率较大,运用范围更广。蒸发器和冷凝器统称为换热器,其作用和工作原理一样。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。现目前运用于ORC发电系统的换热器有管壳式换热器和板式换热器,相对而言,管壳式换热器较平板式换热器运用更多,而板式换热器与常规的管壳式换热器相比,传热系数较高,在一定的范围内有取代管壳式换热器的趋势。ORC对较低温度热源的利用有更高的效率。南宁ORC低温发电机组
ORC余热发电系统结构本身的优势:可采用螺杆膨胀机替代汽轮机,其结构相对传统汽轮机简单得多,额定功率小,其适用作为低焓能源动力利用的动力机,因此对有机工质蒸汽做功更适用。鉴于目前螺杆膨胀机还未普及,那么即使使用汽轮机,因有机工质蒸汽比容、焓降小,故所需汽轮机的尺寸(特别是汽轮机末级叶片的高度减小)、排气管道尺寸及空冷冷凝器中的管道直径均较小。与水蒸气相比,由于有机工质的声速低,在低叶片速度时,能获得有利的空气动力配合,在50Hz时能产生较高的汽轮机效率,不需要装齿轮箱。由于转速低,因此噪声也小。江苏ORC发电类型在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。
根据包钢薄板厂宽厚板2号加热炉的高温烟气参数,采用多级轴流ORC透平发电机组对该加热炉的高温烟气热能进行回收发电,机组发电工艺为:高温烟气与热水换热,再将热水引入蒸发器与有机工质R245fa换热,产生R245fa蒸汽推动ORC膨胀机膨胀做功并带动发电机发电,膨胀机膨胀后的乏汽进入蒸发式冷凝器冷凝成液态,经工质泵进入预热器预热后进入蒸发器再次蒸发成气态。该机组采用高效轴流反动式透平膨胀机和同步发电机,整个机组采用集散设计,透平膨胀机的设计技术较成熟,单机能实现小功率到大功率的任意设计。
ORC系统净输出功率随着蒸发温度升高先增大后减小,如图3所示,在蒸发温度范围内,三种工质的更大净输出功率为385kW、365kW、350kW,三种工质达到更大净输出功率时温度为100℃、95℃和90℃。根据工质的参数数据,工质的临界温度越低,系统就会有越大的净输出功率,就需要越高的蒸发温度。所以为了获得较高系统输出功率,应该选择临界温度更小的工质。ORC系统排烟温度会随着蒸发温度变化的,系统的排烟温度随着蒸发温度的升高而升高,在蒸发温度相同的情况下,工质的临界温度越低,系统就的排烟温度就会越低。ORC余热发电技术提高能源的利用效率。
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。有机朗肯循环发电技术不需设置真空维持系统。河南中低温烟气ORC低温发电机
有机朗肯循环发电,提高能源利用效率。南宁ORC低温发电机组
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。南宁ORC低温发电机组