工作運行參數對朗肯循環效率的影響:在朗肯循環中,表征朗肯循環特性的循環特性參數分別為從蒸發器輸出的過熱蒸汽的狀態所確定的蒸發壓力和蒸發溫度以及冷凝器中冷凝狀態所確定的冷凝壓力。在蒸發與冷凝壓力一定時,提高工質的蒸發器出口溫度可使系統熱效率增大。這是由于當蒸發溫度由1提高到1點時,平均吸熱溫度隨之提高,使得循環溫差增大,從而提高循環熱效率。另外,循環工質在膨脹終點的干度隨著蒸發溫度的提高而增大,而干度的增大有利于提高膨脹機械的性能,并延長其使用壽命。ORC發電機組的裝機容量和對電網的運用范圍更廣。100kwORC低溫發電機生產廠
溫度參數對有機朗肯循環系統的影響研究:針對天然氣與石油領域中大量存在的90~150℃低溫余熱,采用有機朗肯循環(OrganicRankineCycle,ORC)進行回收利用。選用R134a、R245fa和R601a三種有機工質,根據有機朗肯循環的理論基礎,建立熱力學模型,并考慮溫度參數對有機朗肯循環系統的影響。研究發現:有機朗肯循環系統在更佳蒸發溫度時,循環凈輸出功更大,平準化發電成本更??;系統還存在更佳冷凝溫度使得凈輸出功和熱效率更大,平準化發電成本更小的現象;工質的過熱度、過冷度對循環熱效率和平準化發電成本沒有明顯的影響,反而會減小循環的凈輸出功。綜合凈輸出功、熱效率以及平準化發電成本,R245fa是更適宜用于低溫余熱回收有機朗肯循環系統的有機工質。該研究可為低溫余熱的回收利用提供一定的理論基礎。武漢高效磁浮渦輪ORC發電裝置有機朗肯循環發電,可用于海水淡化。
利用有機朗肯循環(OrganicRankineCycle,ORC)系統,將低品位熱能(一般低于200℃,如太陽熱能、工業余熱等)轉化為電能。ORC有單循環和雙循環。工質有很多種,如正丁烷、異丁烷,氯乙烷、氨以及氟利昂系列等物質,都可以作為汽輪機的工質。常規的朗肯循環系統以水—水蒸汽作為工質,系統由鍋爐、汽輪機、冷凝器和給水泵4組設備組成.工質在熱力設備中不斷進行等壓加熱、絕熱膨脹、等壓放熱和絕熱壓縮4個過程。ORC只是工質不同而已,而且主要用于低溫領域。
ORC機組將凝結水熱能轉化為電能的工作流程:有機工質在換熱器中被凝結水加熱后,由液體變成氣體完成升壓,進入透平發電機做功,做功后的有機工質氣體壓力下降,溫度降低,進入蒸發式冷凝器的殼層,經冷卻介質冷凝成液體,液體由工質泵送入換熱器循環使用。換熱器中有機工質的液位由工質泵自動控制,保持系統熱量平衡。乏汽余熱發電:采用ORC機組將系統乏汽和余熱回收發電裝置中汽水分離器產生的二次汽的混合汽熱源(熱源2)轉化為電能,ORC原理與凝結水一樣,發電后相變為45℃凝結水直接送至除油除鐵裝置使用,乏汽量約為25t/h,溫度由120~125℃變為45℃。有機朗肯循環的工質是低沸點、高蒸汽壓的有機工質。
ORC應用領域及經濟性分析:生物質發電,生物質在農業、工業領域如木材廠、農業廢棄物中普遍存在。但是由于實現清潔生物質能燃燒的投資比傳統的燃料投入更大,所以對于小型生物質發電廠,其發電成本并沒有太大競爭力,可以通過熱電聯產的方式來實現投資盈利。因此,為了實現高效率轉換,生物質熱電聯產電廠通常是由熱需求,而不是電力需求來驅動的。通常,一個典型的生物質熱電廠的裝機規模在發電功率1~2MW左右,同時可提供6~10MW的熱功率。在ORC發電系統中換熱器類型的選用對機組效率與經濟技術性影響較大。西藏orc發電系統
ORC過程具有多變量強耦合、非線性和不確定性等特點。100kwORC低溫發電機生產廠
有機朗肯循環是一種新型環保型的發電技術,由蒸發器、膨脹機、冷凝器和工質泵組成,如下圖所示。有機朗肯循環的工質是低沸點、高蒸汽壓的有機工質,工質在蒸發器中從低溫熱源中吸收熱量產生有機蒸氣,進而推動膨脹機旋轉,帶動發電機發電,在膨脹機做完功的乏氣進入冷凝器中重新冷卻為液體,由工質泵打入蒸發器,完成一個循環。它可利用的低品位能主要有:工業余熱、地熱、太陽能、生物質能、液化天然氣的冷能回收。有機朗肯循環發電技術與常規水蒸汽朗肯循環發電技術相比,具有如下優點:效率高,系統構成簡單;不需設置真空維持系統;通流面積較小,透平尺寸小;使用干流體時,余熱鍋爐中不必設置過熱段,工質蒸汽直接以飽和氣體進透平膨脹做功;可實現遠程控制,運行成本很低;單機容量范圍廣;系統部件、設備可實現標準模塊化生產,降低了制造成本。100kwORC低溫發電機生產廠