ORC特點(diǎn):(1)對較低溫度熱源的利用有更高的效率。(2)戊烷比水蒸氣密度大一點(diǎn),比容也是比較小的,因此所需汽輪機(jī)的尺寸(特別是減小汽輪機(jī)末級葉片的高度)、排氣管道尺寸及空冷冷凝器中的管道直徑均較小。(3)與水蒸氣不同,戊烷在膨脹作功過程中,從高壓到低壓始終保持干燥狀態(tài),這就消除了形成濕氣以及當(dāng)高速小水滴沖擊汽輪機(jī)時(shí),產(chǎn)生腐蝕損壞的可能性。所以,ORC能比水蒸氣汽輪機(jī)更有效地適應(yīng)部分負(fù)荷運(yùn)行及大的功率變動(dòng),不需要裝過熱器。采用ORC技術(shù)可回收較多的熱量。太原220kwORC低溫發(fā)電機(jī)
有機(jī)朗肯循環(huán)(OrganicRankineCycle,簡稱ORC)是以低沸點(diǎn)有機(jī)物為工質(zhì)的朗肯循環(huán),主要由余熱鍋爐(或換熱器)、透平、冷凝器和工質(zhì)泵四大部分組成。由于ORC在利用低品位能源方面具有眾多的優(yōu)勢,國內(nèi)外的許多學(xué)者都展開了各方面的研究工作。目前對有機(jī)朗肯循環(huán)的研究主要分四個(gè)階段:第一階段:確定應(yīng)用場合及工作條件,主要任務(wù)是確定有機(jī)朗肯循環(huán)應(yīng)用的范圍,明確冷熱源溫度和能量負(fù)載等基本邊界條件;第二階段:進(jìn)行循環(huán)基本的熱力學(xué)分析,主要任務(wù)是根據(jù)已確定循環(huán)邊界條件,結(jié)合工質(zhì)的熱物性,進(jìn)行熱力學(xué)分析比較,明確熱力過程,完善熱力循環(huán)設(shè)計(jì),工質(zhì)的熱物性對循環(huán)的性能其決定性作用,工質(zhì)的篩選也是此階段的重要工作;第三階段:研究與實(shí)際熱源相結(jié)合的過程,在此過程中需要考慮到工質(zhì)的流動(dòng)性能和熱力學(xué)性能,同時(shí)對循環(huán)系統(tǒng)中特定的裝置部件例如透平機(jī)等的研究也需要展開;第四階段:系統(tǒng)的工程實(shí)際應(yīng)用,主要是各種輔助設(shè)備的不斷完善和改進(jìn),包括控制軟件與輔助部件等。ORC低溫發(fā)電機(jī)組哪家正規(guī)ORC能確保余熱發(fā)電過程的可靠及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
在有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電設(shè)備中,低壓液態(tài)有機(jī)工質(zhì)經(jīng)過工質(zhì)泵增壓后進(jìn)入蒸發(fā)器吸收熱量轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷馗邏赫羝恢?,高溫高壓有機(jī)工質(zhì)蒸汽推動(dòng)膨脹機(jī)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電,產(chǎn)生電量輸出;膨脹機(jī)出口的低壓過熱蒸汽進(jìn)入冷凝器,向低溫?zé)嵩捶艧岫焕淠秊橐簯B(tài),如此往復(fù)循環(huán)。ORC發(fā)電設(shè)備與其他熱機(jī)循環(huán)相比有諸多明顯的優(yōu)點(diǎn)。首先,與其他熱機(jī)循環(huán)相比,ORC對低品位余熱的利用率更高;其次,使用ORC發(fā)電設(shè)備的尺寸和重量?。淮送?,有ORC比其他熱電循環(huán)的運(yùn)行維護(hù)成本更低。
ORC余熱發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本身的優(yōu)勢:可選取與有機(jī)工質(zhì)氟利昂不相溶解且不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的導(dǎo)熱油,采用油與有機(jī)工質(zhì)氟利昂直接接觸熱交換的方法,可進(jìn)一步提高換熱效率。在缺水地區(qū),優(yōu)先使用空氣冷卻的冷凝器。ORC電廠使用的空冷冷凝器要比水蒸氣電廠使用的空冷冷凝器的體積小得多,價(jià)格也低得多。ORC發(fā)電系統(tǒng)與傳統(tǒng)低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)的根本區(qū)別在于采用有機(jī)工質(zhì),所以工質(zhì)特性將主導(dǎo)整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及效率。國內(nèi)外都對有機(jī)工質(zhì)對于ORC系統(tǒng)的影響有研究,相比而言國內(nèi)單單是起步階段。ORC優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在回收顯熱方面有較高的效率。
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(jià)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(shí),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%。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。ORC低溫發(fā)電機(jī)組哪家正規(guī)
ORC能確保余熱發(fā)電過程的安全。太原220kwORC低溫發(fā)電機(jī)
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(gè)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(dòng)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(gè)ORC的動(dòng)態(tài)模型,特別關(guān)注熱交換器的時(shí)變性能,其他部件的動(dòng)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。太原220kwORC低溫發(fā)電機(jī)