ORC的有优点:1.采用低温有机朗肯循环冷能发电装置具有操作简便、灵活性高、占地小、易于维护的优点,虽发电效率较低,但投资小,接收站可操作性强,具备良好的工程化推广价值。2.海水入口温度对冷能发电装置影响明显,在其他条件均相同的情况下,海水入口温度为重现期2a极端更高水温29.9℃时,与贫气海水均温(18.8℃)工况相比,装置发电效率提高了20%。因此,我国南方地区LNG接收站尤其适合采用低温有机朗肯循环冷能发电系统。3.在其他条件均相同的情况下,富气情况下的发电效率较贫气情况降低约25%。ORC主要由余热锅炉(或换热器)、透平、冷凝器和工质泵四大部套组成。吉林高效磁浮涡轮ORC发电机
ORC应用领域及经济性分析:生物质发电,生物质在农业、工业领域如木材厂、农业废弃物中普遍存在。但是由于实现清洁生物质能燃烧的投资比传统的燃料投入更大,所以对于小型生物质发电厂,其发电成本并没有太大竞争力,可以通过热电联产的方式来实现投资盈利。因此,为了实现高效率转换,生物质热电联产电厂通常是由热需求,而不是电力需求来驱动的。通常,一个典型的生物质热电厂的装机规模在发电功率1~2MW左右,同时可提供6~10MW的热功率。银川中低温烟气ORC低温发电机组ORC余热发电系统密封性良好。
膨胀机是ORC余热发电系统中的主要设备,它是将蒸发器出口的高温高压的有机饱和蒸气的热能转化为机械能从而对外做功的设备。膨胀机按工作性质和结构的不同,可分为速度式和容积式膨胀机。速度式膨胀机适用于大流量场合,其输出功率和转速相应较高。小流量,大膨胀比的场合采用容积型膨胀机较为合适。现目前研究较多的是螺杆膨胀机和径流式透平膨胀机。螺杆膨胀机有较为成熟的工业应用,适合行业较多,目前我国已成功研制出了10KW和40KW的单螺杆膨胀机的样机。
在能源危机、气候变化的时代背景下,有机朗肯循环(ORC)作为一种低温余热资源利用的有效途径,得到普遍的研究及工业应用。混合工质作为该领域的研究热点,在能否提高ORC循环性能等问题上观点截然相悖。本文从工作原理、循环性能评价、工质筛选和工艺优化等方面对混合工质ORC展开分析及研究,以探究争议的主要及解决途径。研究结果表明:混合工质ORC的争议主要源于缺乏统一的优化及评价基准,普遍采用的以尽可能大的相变温度滑移为约束条件,有可能降低混合工质性能;混合工质的组分调控特性表现出巨大潜力,结合组分调控的工艺设计、相变温度滑移的定量优化、实验及中试是未来应重点关注的研究方向。有机朗肯循环系统以其良好的机动性等优点。
工作运行参数对朗肯循环效率的影响:在朗肯循环中,表征朗肯循环特性的循环特性参数分别为从蒸发器输出的过热蒸汽的状态所确定的蒸发压力和蒸发温度以及冷凝器中冷凝状态所确定的冷凝压力。在蒸发与冷凝压力一定时,提高工质的蒸发器出口温度可使系统热效率增大。这是由于当蒸发温度由1提高到1点时,平均吸热温度随之提高,使得循环温差增大,从而提高循环热效率。另外,循环工质在膨胀终点的干度随着蒸发温度的提高而增大,而干度的增大有利于提高膨胀机械的性能,并延长其使用寿命。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。银川中低温烟气ORC低温发电机组
ORC发电机组的装机容量和对电网的运用范围更广。吉林高效磁浮涡轮ORC发电机
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。吉林高效磁浮涡轮ORC发电机