有機(jī)朗肯循環(huán)(ORCs)特別適用于回收低品位熱源的能量。本文描述了一個用于從流量和溫度可變的余熱源中回收能量的小型ORC。傳統(tǒng)的靜態(tài)模型無法預(yù)測在變化的熱源下循環(huán)的瞬態(tài)行為，而這種能力對于在部分負(fù)荷運(yùn)行和啟動和停止過程中模擬適當(dāng)?shù)难h(huán)控制策略是必不可少的。因此，提出了一個ORC的動態(tài)模型，特別關(guān)注熱交換器的時變性能，其他部件的動態(tài)是次要的。提出并比較了三種不同的控制策略。仿真結(jié)果表明，基于各種工況下循環(huán)穩(wěn)態(tài)優(yōu)化的模型預(yù)測控制策略效果更好。在ORC發(fā)電系統(tǒng)中換熱器類型的選用對機(jī)組效率與經(jīng)濟(jì)技術(shù)性影響較大。廣西熱水或熱流體ORC低溫發(fā)電機(jī)組
ORC系統(tǒng)凈輸出功率隨著蒸發(fā)溫度升高先增大后減小，如圖3所示，在蒸發(fā)溫度范圍內(nèi)，三種工質(zhì)的更大凈輸出功率為385kW、365kW、350kW，三種工質(zhì)達(dá)到更大凈輸出功率時溫度為100℃、95℃和90℃。根據(jù)工質(zhì)的參數(shù)數(shù)據(jù)，工質(zhì)的臨界溫度越低，系統(tǒng)就會有越大的凈輸出功率，就需要越高的蒸發(fā)溫度。所以為了獲得較高系統(tǒng)輸出功率，應(yīng)該選擇臨界溫度更小的工質(zhì)。ORC系統(tǒng)排煙溫度會隨著蒸發(fā)溫度變化的，系統(tǒng)的排煙溫度隨著蒸發(fā)溫度的升高而升高，在蒸發(fā)溫度相同的情況下，工質(zhì)的臨界溫度越低，系統(tǒng)就的排煙溫度就會越低。高效磁浮渦輪ORC發(fā)電機(jī)報價常規(guī)的水蒸氣朗肯循環(huán)中，工質(zhì)是水蒸氣。
利用有機(jī)朗肯循環(huán)(OrganicRankineCycle，ORC)系統(tǒng)，將低品位熱能(一般低于200℃，如太陽熱能、工業(yè)余熱等)轉(zhuǎn)化為電能。ORC有單循環(huán)和雙循環(huán)。工質(zhì)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(zhì)，都可以作為汽輪機(jī)的工質(zhì)。常規(guī)的朗肯循環(huán)系統(tǒng)以水—水蒸汽作為工質(zhì)，系統(tǒng)由鍋爐、汽輪機(jī)、冷凝器和給水泵4組設(shè)備組成．工質(zhì)在熱力設(shè)備中不斷進(jìn)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(zhì)不同而已，而且主要用于低溫領(lǐng)域。
溫度參數(shù)對有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的影響研究：針對天然氣與石油領(lǐng)域中大量存在的90~150℃低溫余熱，采用有機(jī)朗肯循環(huán)(OrganicRankineCycle，ORC)進(jìn)行回收利用。選用R134a、R245fa和R601a三種有機(jī)工質(zhì)，根據(jù)有機(jī)朗肯循環(huán)的理論基礎(chǔ)，建立熱力學(xué)模型，并考慮溫度參數(shù)對有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的影響。研究發(fā)現(xiàn)：有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)在更佳蒸發(fā)溫度時，循環(huán)凈輸出功更大，平準(zhǔn)化發(fā)電成本更??；系統(tǒng)還存在更佳冷凝溫度使得凈輸出功和熱效率更大，平準(zhǔn)化發(fā)電成本更小的現(xiàn)象；工質(zhì)的過熱度、過冷度對循環(huán)熱效率和平準(zhǔn)化發(fā)電成本沒有明顯的影響，反而會減小循環(huán)的凈輸出功。綜合凈輸出功、熱效率以及平準(zhǔn)化發(fā)電成本，R245fa是更適宜用于低溫余熱回收有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的有機(jī)工質(zhì)。該研究可為低溫余熱的回收利用提供一定的理論基礎(chǔ)。有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)以其良好的機(jī)動性等優(yōu)點(diǎn)。
ORC的有優(yōu)點(diǎn)：低溫有機(jī)朗肯循環(huán)冷能發(fā)電裝置可回收大量LNG冷能，對于年外輸量為300×104t的LNG接收站，單臺發(fā)電裝置年產(chǎn)生電量超過2000×104kW·h，接收站年耗電量逾6000×104kW·h，因此冷能發(fā)電不需上網(wǎng)，可完全由接收站自身消納。冷能發(fā)電裝置創(chuàng)造的價值相當(dāng)可觀，項(xiàng)目具有較好的經(jīng)濟(jì)性。對于在年外輸量為300×104t的LNG接收站中建設(shè)的低溫有機(jī)朗肯循環(huán)冷能發(fā)電裝置，計算得到靜態(tài)投資回收期（含建設(shè)期）約為11a，項(xiàng)目內(nèi)部收益率為8.32%，大于8%，具備可行性。具備良好基荷外輸量的LNG接收站更適宜建設(shè)低溫有機(jī)朗肯循環(huán)冷能發(fā)電裝置。冷能發(fā)電項(xiàng)目宜與LNG接收站同步建設(shè)，附屬于接收站運(yùn)行。在滿足經(jīng)濟(jì)性條件下，混合工質(zhì)作為循環(huán)工質(zhì)使用將是今后冷能發(fā)電項(xiàng)目優(yōu)化的重要研究方向。有機(jī)朗肯循環(huán)是一種新型環(huán)保型的發(fā)電技術(shù)。廣西熱水或熱流體ORC低溫發(fā)電機(jī)組
ORC的結(jié)構(gòu)非常的簡單。廣西熱水或熱流體ORC低溫發(fā)電機(jī)組
ORC的有優(yōu)點(diǎn)：1.采用低溫有機(jī)朗肯循環(huán)冷能發(fā)電裝置具有操作簡便、靈活性高、占地小、易于維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，雖發(fā)電效率較低，但投資小，接收站可操作性強(qiáng)，具備良好的工程化推廣價值。2.海水入口溫度對冷能發(fā)電裝置影響明顯，在其他條件均相同的情況下，海水入口溫度為重現(xiàn)期2a極端更高水溫29.9℃時，與貧氣海水均溫（18.8℃）工況相比，裝置發(fā)電效率提高了20%。因此，我國南方地區(qū)LNG接收站尤其適合采用低溫有機(jī)朗肯循環(huán)冷能發(fā)電系統(tǒng)。3.在其他條件均相同的情況下，富氣情況下的發(fā)電效率較貧氣情況降低約25%。廣西熱水或熱流體ORC低溫發(fā)電機(jī)組
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