拉薩高效磁浮渦輪ORC發(fā)電設備

來源: 發(fā)布時間:2023-09-15

動態(tài)透平效率對有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)性能的影響:向心透平效率隨運行參數(shù)的變化及工質種類的不同有較大差別,引入向心透平一維分析模型來計算透平效率,分析蒸發(fā)溫度與冷凝溫度對透平效率的影響,比較固定透平效率與動態(tài)透平效率有機朗肯循環(huán)(ORC)系統(tǒng)的熱力性能與經(jīng)濟性能。采用非支配解排序遺傳算法(NSGA-Ⅱ)優(yōu)化ORC系統(tǒng)篩選出更優(yōu)工質,確定更佳蒸發(fā)溫度與冷凝溫度。同時比較了不同熱源溫度下固定透平效率和動態(tài)透平效率ORC系統(tǒng)的更佳運行參數(shù),分析了透平效率隨熱源溫度的變化。ORC的結構非常的簡單。拉薩高效磁浮渦輪ORC發(fā)電設備

在世界范圍內(nèi),超過九成的電能產(chǎn)生都通過以水和水蒸氣為循環(huán)工質的朗肯循環(huán)產(chǎn)生,其主要包括定壓吸熱、等熵膨脹、等壓冷凝和等熵壓縮等四個過程。當熱源溫度低于370℃時,例如余熱及地熱等,以水為工質的傳統(tǒng)朗肯循環(huán)已經(jīng)不能對其進行有效的利用。在這種背景下,有機朗肯循環(huán)逐漸受到研究者的重視。有機朗肯循環(huán)(OrganicRankineCycle,ORC)采用低沸點有機物為工質(如R113,R123等),具有使用壽命長、維護費用低和自動化程度高等特點,使得朗肯循環(huán)能夠從低品位的熱源中吸熱,因此特別適合中低溫余熱的利用。熱水或熱流體ORC低溫發(fā)電機組多少錢有機朗肯循環(huán)發(fā)電,提高能源利用效率。

有機朗肯循環(huán)(ORC)在中低溫熱能回收領域有著普遍的應用,但在中低溫范圍內(nèi)很多熱源工況存在較強的波動,如太陽熱能,工業(yè)或內(nèi)燃機煙氣余熱等。ORC系統(tǒng)在變工況熱源驅動下可能會產(chǎn)生如下問題:系統(tǒng)吸熱過多導致系統(tǒng)內(nèi)溫度、壓力過高,工質裂解;系統(tǒng)吸熱不足而導致膨脹機液擊,系統(tǒng)無法正常運行。因此,研究ORC系統(tǒng)在變工況熱源下的動態(tài)運行情況變得十分重要。以ORC系統(tǒng)在變工況熱源下的動態(tài)特性為主要研究對象,采用實驗研究與仿真模擬相結合的研究方法。

ORC系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度應該控制在70-11℃,并且系統(tǒng)的凈輸出功存在極大值,綜合分析工質對環(huán)境影響潛能值,使用R600a工質比較有效,根據(jù)蒸發(fā)溫度為100℃設計,ORC系統(tǒng)可以獲得385kW的發(fā)電功率,全年可以節(jié)約950噸標煤,并減少2250噸二氧化碳,以及降低氮氧化物的排放,有非常好的節(jié)能減排效果。垃圾焚燒低溫余熱發(fā)電的系統(tǒng)設計中,設計人員應該了解不同工質的屬性,并根據(jù)系統(tǒng)的要求正確選擇工質;有工質的蒸發(fā)溫度,對發(fā)電功率、發(fā)電效率和排煙溫度有明顯影響,工質選擇時應予以綜合考慮。有機朗肯循環(huán)發(fā)電,利用低沸點有機物作為工質的朗肯循環(huán)的發(fā)電技術。

有機朗肯循環(huán)是一種新型環(huán)保型的發(fā)電技術,由蒸發(fā)器、膨脹機、冷凝器和工質泵組成,如下圖所示。有機朗肯循環(huán)的工質是低沸點、高蒸汽壓的有機工質,工質在蒸發(fā)器中從低溫熱源中吸收熱量產(chǎn)生有機蒸氣,進而推動膨脹機旋轉,帶動發(fā)電機發(fā)電,在膨脹機做完功的乏氣進入冷凝器中重新冷卻為液體,由工質泵打入蒸發(fā)器,完成一個循環(huán)。它可利用的低品位能主要有:工業(yè)余熱、地熱、太陽能、生物質能、液化天然氣的冷能回收。有機朗肯循環(huán)發(fā)電技術與常規(guī)水蒸汽朗肯循環(huán)發(fā)電技術相比,具有如下優(yōu)點:效率高,系統(tǒng)構成簡單;不需設置真空維持系統(tǒng);通流面積較小,透平尺寸??;使用干流體時,余熱鍋爐中不必設置過熱段,工質蒸汽直接以飽和氣體進透平膨脹做功;可實現(xiàn)遠程控制,運行成本很低;單機容量范圍廣;系統(tǒng)部件、設備可實現(xiàn)標準模塊化生產(chǎn),降低了制造成本。ORC優(yōu)點主要體現(xiàn)在回收顯熱方面有較高的效率。ORC低溫發(fā)電機組經(jīng)銷商

有機朗肯循環(huán)發(fā)電技術單機容量范圍廣。拉薩高效磁浮渦輪ORC發(fā)電設備

國外對于低溫余熱的研究開始于20世紀70年代,其中對ORC系統(tǒng)進行研究的更早,早在20世紀20年代初期,就有人開始研究使用苯醚為工質的有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)。通過對國內(nèi)外大部分ORC系統(tǒng)設備生產(chǎn)商及相應的技術參數(shù)的分析和研究,發(fā)現(xiàn)ORC系統(tǒng)比較適合用于300℃以下的余熱熱源.工業(yè)余熱資源回收潛力和余熱發(fā)電環(huán)保效應巨大,美國公司曾經(jīng)建造了利用煉油廠為余熱(110℃)的ORC系統(tǒng),該系統(tǒng)運用單級向心透平,有機工質為R113,輸出功率約為1174KW。美國公司和日本曾建造了以工業(yè)廢熱為熱源的ORC系統(tǒng),更終取得了良好的社會和經(jīng)濟效益。拉薩高效磁浮渦輪ORC發(fā)電設備