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。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。南昌orc发电机组生产厂家

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。呼和浩特高效磁浮涡轮ORC发电装置有机朗肯循环发电技术不需设置真空维持系统。

朗肯循环是指以水蒸气作为工质的一种理想循环过程，主要包括等熵压缩、等压加热、等熵膨胀、以及一个等压冷凝过程。用于蒸汽装置动力循环。工作过程：3-4过程：在水泵中水被压缩升压，过程中流经水泵的流量较大，水泵向周围的散热量折合到单位质量工质，可以忽略，因而3一4过程简化为可逆绝热压缩过程，即等熵压缩过程。4-1过程：水在锅炉中被加热的过程本来是在外部火焰与工质之间有较大温差的条件下进行的，而且不可避免地工质会有压力损失，是一个不可逆加热过程。我们把它理想化为不计工质压力变化，并将过程想象为无数个与工质温度相同的热源与工质可逆传热，也就是把传热不可逆因素放在系统之外，只着眼于工质一侧。这样，将加热过程理想化为定压可逆吸热过程。

ORC低温余热发电技术研究利用现状：国外对于低温余热的研究开始于20世纪70年代，其中对ORC系统进行研究的更早，早在20世纪20年代初期，就有人开始研究使用苯醚为工质的有机朗肯循环系统。总结了国外一部分ORC系统设备生产商及相应的技术参数，研究发现比较适合用于300℃以下的余热热源。工业余热资源回收潜力和余热发电环保效应巨大，美国公司曾经建造了利用炼油厂为余热（110℃）的ORC系统，该系统运用单级向心透平，有机工质为R113，输出功率约为1174KW。日本曾建造了以工业废热为热源的ORC系统，更终取得了良好的社会和经济效益。有机朗肯循环发电，可用于生物质发电。

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。常规的水蒸气朗肯循环中，工质是水蒸气。呼和浩特高效磁浮涡轮ORC发电装置

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。南昌orc发电机组生产厂家

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。南昌orc发电机组生产厂家

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