有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)在中低溫?zé)崮芑厥疹I(lǐng)域有著普遍的應(yīng)用,但在中低溫范圍內(nèi)很多熱源工況存在較強(qiáng)的波動(dòng),如太陽熱能,工業(yè)或內(nèi)燃機(jī)煙氣余熱等。ORC系統(tǒng)在變工況熱源驅(qū)動(dòng)下可能會(huì)產(chǎn)生如下問題:系統(tǒng)吸熱過多導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)溫度、壓力過高,工質(zhì)裂解;系統(tǒng)吸熱不足而導(dǎo)致膨脹機(jī)液擊,系統(tǒng)無法正常運(yùn)行。因此,研究ORC系統(tǒng)在變工況熱源下的動(dòng)態(tài)運(yùn)行情況變得十分重要。以O(shè)RC系統(tǒng)在變工況熱源下的動(dòng)態(tài)特性為主要研究對(duì)象,采用實(shí)驗(yàn)研究與仿真模擬相結(jié)合的研究方法。有機(jī)朗肯循環(huán)是一種新型環(huán)保型的發(fā)電技術(shù)。武漢orc余熱發(fā)電
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(duì)于年外輸量為300×104t的LNG接收站,單臺(tái)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(jià)值相當(dāng)可觀,項(xiàng)目具有較好的經(jīng)濟(jì)性。對(duì)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(jì)算得到靜態(tài)投資回收期(含建設(shè)期)約為11a,項(xiàng)目?jī)?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?jī)?yōu)化的重要研究方向。武漢orc余熱發(fā)電有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電技術(shù)不需設(shè)置真空維持系統(tǒng)。
ORC應(yīng)用領(lǐng)域及經(jīng)濟(jì)性分析:生物質(zhì)發(fā)電,生物質(zhì)在農(nóng)業(yè)、工業(yè)領(lǐng)域如木材廠、農(nóng)業(yè)廢棄物中普遍存在。但是由于實(shí)現(xiàn)清潔生物質(zhì)能燃燒的投資比傳統(tǒng)的燃料投入更大,所以對(duì)于小型生物質(zhì)發(fā)電廠,其發(fā)電成本并沒有太大競(jìng)爭(zhēng)力,可以通過熱電聯(lián)產(chǎn)的方式來實(shí)現(xiàn)投資盈利。因此,為了實(shí)現(xiàn)高效率轉(zhuǎn)換,生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)電廠通常是由熱需求,而不是電力需求來驅(qū)動(dòng)的。通常,一個(gè)典型的生物質(zhì)熱電廠的裝機(jī)規(guī)模在發(fā)電功率1~2MW左右,同時(shí)可提供6~10MW的熱功率。
太陽能有著資源豐富,對(duì)環(huán)境無任何污染的優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)是太陽能具有即時(shí)性,不易保存,且能流密度低,熱源溫度低,但將太陽能和ORC系統(tǒng)結(jié)合起來發(fā)電是具有可行性的。更具表示的是美國(guó)的SEGS,總發(fā)電量達(dá)到354MW,單系統(tǒng)的更大裝機(jī)容量為80MW,是目前世界上更大的太陽能熱電系統(tǒng)。煙氣余熱ORC發(fā)電系統(tǒng),在國(guó)內(nèi)有輥道爐熱空氣低溫余熱ORC發(fā)電項(xiàng)目,介質(zhì)是從輥道爐排放的熱空氣,為了對(duì)企業(yè)多余熱量的熱空氣加以利用,考慮了采用PureCycleORC低溫發(fā)電機(jī)組回收該部分余熱進(jìn)行發(fā)電,這也促進(jìn)了節(jié)能減排的進(jìn)一步發(fā)展。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(diǎn)。
ORC應(yīng)用領(lǐng)域及經(jīng)濟(jì)性分析:地?zé)岚l(fā)電,地?zé)釡囟纫话阍趲资鹊?00度之間。實(shí)際上ORC可利用的溫度必須在80度以上,低于這個(gè)溫度則由于熱電轉(zhuǎn)換效率過低而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)性很差。地?zé)衢_發(fā)中的勘探成本包括打生產(chǎn)井和回灌井,占總投資成本的比例很高,更高可達(dá)70%。此外,由于發(fā)電過程中地?zé)崴某槿『突毓嗪哪艽?,水泵及工質(zhì)泵的耗電量要占到總輸出功率的30%-50%。當(dāng)然,較高溫度(150℃以上)的地?zé)嵩匆部墒褂脽犭娐?lián)產(chǎn)方式:冷凝溫度設(shè)置高一點(diǎn),比如60℃,ORC系統(tǒng)出來的冷卻水即可用于區(qū)域供熱。在這種情況下,通過放棄一部分發(fā)電效率來換取整體回收效率的提高。有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電,是進(jìn)行低溫余熱發(fā)電。武漢orc余熱發(fā)電
ORC被認(rèn)為是一項(xiàng)切實(shí)可行的綠色能源技術(shù)。武漢orc余熱發(fā)電
朗肯循環(huán)是指以水蒸氣作為工質(zhì)的一種理想循環(huán)過程,主要包括等熵壓縮、等壓加熱、等熵膨脹、以及一個(gè)等壓冷凝過程。用于蒸汽裝置動(dòng)力循環(huán)。工作過程:3-4過程:在水泵中水被壓縮升壓,過程中流經(jīng)水泵的流量較大,水泵向周圍的散熱量折合到單位質(zhì)量工質(zhì),可以忽略,因而3一4過程簡(jiǎn)化為可逆絕熱壓縮過程,即等熵壓縮過程。4-1過程:水在鍋爐中被加熱的過程本來是在外部火焰與工質(zhì)之間有較大溫差的條件下進(jìn)行的,而且不可避免地工質(zhì)會(huì)有壓力損失,是一個(gè)不可逆加熱過程。我們把它理想化為不計(jì)工質(zhì)壓力變化,并將過程想象為無數(shù)個(gè)與工質(zhì)溫度相同的熱源與工質(zhì)可逆?zhèn)鳠?,也就是把傳熱不可逆因素放在系統(tǒng)之外,只著眼于工質(zhì)一側(cè)。這樣,將加熱過程理想化為定壓可逆吸熱過程。武漢orc余熱發(fā)電