ORC机组将凝结水热能转化为电能的工作流程:有机工质在换热器中被凝结水加热后,由液体变成气体完成升压,进入透平发电机做功,做功后的有机工质气体压力下降,温度降低,进入蒸发式冷凝器的壳层,经冷却介质冷凝成液体,液体由工质泵送入换热器循环使用。换热器中有机工质的液位由工质泵自动控制,保持系统热量平衡。乏汽余热发电:采用ORC机组将系统乏汽和余热回收发电装置中汽水分离器产生的二次汽的混合汽热源(热源2)转化为电能,ORC原理与凝结水一样,发电后相变为45℃凝结水直接送至除油除铁装置使用,乏汽量约为25t/h,温度由120~125℃变为45℃。有机朗肯循环发电技术降低了制造成本。ORC发电组规格
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。220kwORC低温发电机组批发价有机朗肯循环发电,可用于地热发电。
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。
研究了不同热源温度下ORC系统的变工况性能,分析了不同热源温度下固定透平效率与动态透平效率下ORC系统的性能。得出如下结论:透平效率随蒸发温度的降低或者冷凝温度的升高而增大,在不同运行参数及不同工质条件下,透平效率差异较大,更大可达0.151。采用动态透平效率后,系统净输出功增加趋势减缓,且工质排序发生了改变。在给定热源条件下,选取不同的透平效率,更优工质及更佳运行参数也不同。对于固定透平效率ORC系统,若侧重于系统产品?单价,则异戊烷为更优,若侧重于系统单位净输出功投资成本,则戊烷为更优工质,更佳蒸发温度与冷凝温度分别为377.10K和323.70K。而对于动态透平ORC系统而言,戊烷为更优工质,更佳蒸发温度与冷凝温度则分别为374.05K和324.34K。有机朗肯循环发电,可用于太阳能发电。
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。ORC采用新型工质的有机朗肯循环对环境友好等特点。新疆中低温烟气ORC低温发电机组
常规的水蒸气朗肯循环中,工质是水蒸气。ORC发电组规格
近年来,随着世界性的能源资源紧缺和全球性环境问题的日益严重,各国已在紧张的研究相关技术理论或制定相应政策应对、缓解该问题。基于低品位热能利用的有机朗肯循环(OrganicRankineCycle,ORC)是降低能源燃料消耗、节能减排的有效措施和手段,成为世界各国学者、科研机构、高等院校研究的重点课题,采用新型的冷电、热电或冷热电联供循环是提高低品位热能利用ORC系统效率和优化其性能的有效途径之一。应用于ORC系统的有机工质具有一定的GWP值、ODP值等环境潜值,都将对环境产生一定的影响,在其生产和运输过程中可能对环境造成一定的污染,ORC系统运行过程中工质泄漏也必将加剧全球变暖、臭氧层的破坏。ORC发电组规格