天津ORC低温发电机组

ORC特点：(1)对较低温度热源的利用有更高的效率。(2)戊烷比水蒸气密度大一点，比容也是比较小的，因此所需汽轮机的尺寸(特别是减小汽轮机末级叶片的高度)、排气管道尺寸及空冷冷凝器中的管道直径均较小。(3)与水蒸气不同，戊烷在膨胀作功过程中，从高压到低压始终保持干燥状态，这就消除了形成湿气以及当高速小水滴冲击汽轮机时，产生腐蚀损坏的可能性。所以，ORC能比水蒸气汽轮机更有效地适应部分负荷运行及大的功率变动，不需要装过热器。有机朗肯循环发电技术可实现远程控制。天津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。天津ORC低温发电机组有机朗肯循环发电，可用于太阳能发电。

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。

工质泵是ORC低温余热发电系统的基本组成部分，是将冷凝器的低温低压液体有机工质经绝热增压后，高压输送到蒸发器入口的装置。作为一种成熟的产品，市场上有多种工质泵。研究发现，以下泵适用于ORC低温余热发电系统：液压隔膜泵，具有压力高、适用于危险化学介质、维护简单等特点；立式离心泵采用变频调速、机械密封；多级离心泵可实现更高的扬程和设定压力；多级离心泵是在离心泵级内安装两台或两台以上具有相同功能的离心泵，相对于活塞泵等往复泵能输送更多的流量。有机朗肯循环发电技术单机容量范围广。

ORC应用领域及经济性分析：地热发电，地热温度一般在几十度到300度之间。实际上ORC可利用的温度必须在80度以上，低于这个温度则由于热电转换效率过低而导致经济性很差。地热开发中的勘探成本包括打生产井和回灌井，占总投资成本的比例很高，更高可达70%。此外，由于发电过程中地热水的抽取和回灌耗能大，水泵及工质泵的耗电量要占到总输出功率的30%-50%。当然，较高温度(150℃以上)的地热源也可使用热电联产方式：冷凝温度设置高一点，比如60℃，ORC系统出来的冷却水即可用于区域供热。在这种情况下，通过放弃一部分发电效率来换取整体回收效率的提高。有机朗肯循环发电技术不需设置真空维持系统。天津ORC低温发电机组

有机朗肯循环发电技术降低了制造成本。天津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。天津ORC低温发电机组

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