在ORC低温余热发电系统中,有机工质的研究和选择是更重要的内容之一,因为有机工质的物理性质对热源的回收效率起着决定性的作用,并对系统组件的设计难度有重要影响。例如,工质的冷凝压力高,会导致密封系统设计难度高。由于ORC系统回收的是低温余热,为了使工作介质在较低温度下汽化,应采用沸点较低的有机工作介质。同时,低沸点有机工作介质还应具有以下理想特性:低临界压力和临界温度,良好的干湿性能,低粘度,低表面张力,高循环效率,较高的安全性和环境友好性。ORC能确保余热发电过程的可靠及经济运行。中低温烟气ORC低温发电机组供货商
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。中低温烟气ORC低温发电机组供货商有机朗肯循环发电技术降低了制造成本。
在世界范围内,超过九成的电能产生都通过以水和水蒸气为循环工质的朗肯循环产生,其主要包括定压吸热、等熵膨胀、等压冷凝和等熵压缩等四个过程。当热源温度低于370℃时,例如余热及地热等,以水为工质的传统朗肯循环已经不能对其进行有效的利用。在这种背景下,有机朗肯循环逐渐受到研究者的重视。有机朗肯循环(OrganicRankineCycle,ORC)采用低沸点有机物为工质(如R113,R123等),具有使用寿命长、维护费用低和自动化程度高等特点,使得朗肯循环能够从低品位的热源中吸热,因此特别适合中低温余热的利用。
在有机朗肯循环发电设备中,低压液态有机工质经过工质泵增压后进入蒸发器吸收热量转变为高温高压蒸汽;之后,高温高压有机工质蒸汽推动膨胀机发电机进行发电,产生电量输出;膨胀机出口的低压过热蒸汽进入冷凝器,向低温热源放热而被冷凝为液态,如此往复循环。ORC发电设备与其他热机循环相比有诸多明显的优点。首先,与其他热机循环相比,ORC对低品位余热的利用率更高;其次,使用ORC发电设备的尺寸和重量小;此外,有ORC比其他热电循环的运行维护成本更低。有机朗肯循环发电技术单机容量范围广。
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。通过对国内外大部分ORC系统设备生产商及相应的技术参数的分析和研究,发现ORC系统比较适合用于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。美国公司和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。采用ORC技术可回收较多的热量。内蒙古热水或热流体ORC低温发电机组
有机朗肯循环发电,可用于太阳能发电。中低温烟气ORC低温发电机组供货商
有机朗肯循环是一种新型环保型的发电技术,由蒸发器、膨胀机、冷凝器和工质泵组成,如下图所示。有机朗肯循环的工质是低沸点、高蒸汽压的有机工质,工质在蒸发器中从低温热源中吸收热量产生有机蒸气,进而推动膨胀机旋转,带动发电机发电,在膨胀机做完功的乏气进入冷凝器中重新冷却为液体,由工质泵打入蒸发器,完成一个循环。它可利用的低品位能主要有:工业余热、地热、太阳能、生物质能、液化天然气的冷能回收。有机朗肯循环发电技术与常规水蒸汽朗肯循环发电技术相比,具有如下优点:效率高,系统构成简单;不需设置真空维持系统;通流面积较小,透平尺寸小;使用干流体时,余热锅炉中不必设置过热段,工质蒸汽直接以饱和气体进透平膨胀做功;可实现远程控制,运行成本很低;单机容量范围广;系统部件、设备可实现标准模块化生产,降低了制造成本。中低温烟气ORC低温发电机组供货商