溫度參數(shù)對有機朗肯循環(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，采用有機朗肯循環(huán)(OrganicRankineCycle，ORC)進行回收利用。選用R134a、R245fa和R601a三種有機工質(zhì)，根據(jù)有機朗肯循環(huán)的理論基礎(chǔ)，建立熱力學(xué)模型，并考慮溫度參數(shù)對有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)的影響。研究發(fā)現(xiàn)：有機朗肯循環(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朗肯循環(huán)系統(tǒng)的有機工質(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)。國內(nèi)ORC低溫余熱發(fā)電技術(shù)發(fā)展空間很大，仍有多項關(guān)鍵技術(shù)需要解決。廣東高效磁浮渦輪ORC發(fā)電裝置
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。ORC發(fā)電模組定制廠家ORC技術(shù)與常規(guī)的水蒸氣朗肯循環(huán)相比有很多優(yōu)點。
工質(zhì)選擇的基本原則：ORC發(fā)電系統(tǒng)的工質(zhì)選擇十分重要，選擇過程中應(yīng)該充分考慮工質(zhì)的經(jīng)濟性、安全性和技術(shù)性。工質(zhì)必須具有較低的臨界溫度和臨界壓力，較低的蒸汽過熱要求并且粘度較低，以及較小的體積比，工質(zhì)應(yīng)具有適當(dāng)?shù)臒岱€(wěn)定極限，和發(fā)動機材料、潤滑油都具有較好的相容性。除性能要求外，工質(zhì)也要滿足環(huán)保的要求，而且要控制工質(zhì)的毒性和滿足化學(xué)穩(wěn)定性要求，在經(jīng)濟性上也要足夠低廉，并且輸送儲存都比較方便。選擇工質(zhì)時，更重要的在于工質(zhì)的熱力學(xué)性能，將會決定設(shè)備的尺寸、穩(wěn)定性、環(huán)保水平很經(jīng)濟性。
ORC余熱發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本身的優(yōu)勢：系統(tǒng)本身使用導(dǎo)熱油作為中間換熱工質(zhì)，因為導(dǎo)熱油在300的條件下仍不汽化而保持常壓，此時的水蒸氣飽和壓力已高達8.5MPa。300以下，用導(dǎo)熱油代替?zhèn)鹘y(tǒng)的熱載體水蒸氣，就能以低壓管道系統(tǒng)代替高壓管道系統(tǒng)，降低投資。此外導(dǎo)熱油還具有傳熱均勻，熱穩(wěn)定性好以及優(yōu)良的導(dǎo)熱特性。導(dǎo)熱油對普通的碳鋼設(shè)備和管道基本上無腐蝕作用，不需要采用類似蒸汽系統(tǒng)的給水脫鹽、除氧等復(fù)雜的處理過程，因此具有系統(tǒng)簡單輸送方便等優(yōu)點。因此用導(dǎo)熱油作為工質(zhì)的機組傳熱效率高。ORC發(fā)電技術(shù)市場潛力大。
ORC的有優(yōu)點：低溫有機朗肯循環(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，項目具有較好的經(jīng)濟性。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)低溫有機朗肯循環(huán)冷能發(fā)電裝置。冷能發(fā)電項目宜與LNG接收站同步建設(shè)，附屬于接收站運行。在滿足經(jīng)濟性條件下，混合工質(zhì)作為循環(huán)工質(zhì)使用將是今后冷能發(fā)電項目優(yōu)化的重要研究方向。采用ORC技術(shù)可回收較多的熱量。低溫orc發(fā)電供貨商
有機朗肯循環(huán)發(fā)電，降低環(huán)境污染的有效途徑。廣東高效磁浮渦輪ORC發(fā)電裝置
ORC發(fā)電的原理是以沸點遠低于水的有機物質(zhì)(如丁烷、氯乙烷或氟利昂等[8])為工質(zhì)，有機工質(zhì)在熱力設(shè)備中不斷進行等壓加熱、絕熱膨脹、等壓放熱和絕熱壓縮4個過程，使熱能不斷轉(zhuǎn)化為機械能，帶動發(fā)電機產(chǎn)生電能，發(fā)電裝置的循環(huán)系統(tǒng)由換熱器、汽輪機、冷凝器和給水泵組成[9]。ORC的具體過程為：機泵送來的有機工質(zhì)在換熱器中經(jīng)低溫余熱加熱后成為過熱蒸汽，過熱蒸汽進入汽輪機，將熱能轉(zhuǎn)化為機械能，過熱蒸汽釋放出熱能后溫度、壓力均降低，成為乏汽，由冷凝器冷凝為液態(tài)，再經(jīng)機泵升壓，完成一個循環(huán)。因為有機工質(zhì)的常壓沸點遠低于水的常壓沸點(100℃)，使得該有機工質(zhì)在較低溫度下就可以汽化，因此可以充分利用低溫余熱作為熱源進行發(fā)電。廣東高效磁浮渦輪ORC發(fā)電裝置
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