目前更有前途的余熱回收技術(shù)方向，是將余熱轉(zhuǎn)化為電能。然而，現(xiàn)有的技術(shù)通常基于有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)——類似于蒸汽循環(huán)，但使用的是不同的流體，而不是水——通常熱力性能相對較差，且成本較高。在傳統(tǒng)的ORC系統(tǒng)中，動力是由渦輪產(chǎn)生的，渦輪被設(shè)計成完全與氣態(tài)流體一起工作。這樣做是為了避免液滴的存在，侵蝕損壞渦輪機(jī)。然而，之前的研究表明，兩相流體(即液體和蒸汽的組合)的進(jìn)入可以提高這些系統(tǒng)的功率輸出。新研究模擬確定，對于高達(dá)250攝氏度的廢熱，引入兩相膨脹系統(tǒng)可以比傳統(tǒng)的單相系統(tǒng)多產(chǎn)生28%的電力。有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電，可用于海水淡化。天津orc余熱發(fā)電技術(shù)
目前化工行業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)工藝中有多處工藝介質(zhì)氣（溫度約90～160℃）通過水冷方式進(jìn)行冷卻，不但造成低品位熱能資源的浪費(fèi)，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)自身還要消耗大量的電能和水資源。雖然有些工藝流程實現(xiàn)了高溫介質(zhì)對低溫介質(zhì)的加熱來優(yōu)化化工生產(chǎn)過程中的管網(wǎng)匹配工藝，但高溫介質(zhì)和低溫介質(zhì)間往往存在較大的溫度差，造成熱能的損失和浪費(fèi)。有機(jī)朗肯循環(huán)技術(shù)可實現(xiàn)對化工過程中工藝流體余熱的回收利用，回收過程中有機(jī)朗肯循環(huán)介質(zhì)與冷熱流體實現(xiàn)熱量交換，有效回收利用工藝介質(zhì)氣冷卻過程中排放的低溫?zé)崮堋：艉秃铺豋RC發(fā)電模組使用有機(jī)朗肯循環(huán)成為回收低品位熱能的有效技術(shù)途徑。
ORC特點：(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，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，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，不需要裝過熱器。
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。ORC過程具有多變量強(qiáng)耦合、非線性和不確定性等特點。
ORC簡介：常規(guī)的水蒸氣朗肯循環(huán)中，工質(zhì)是水蒸氣，由四大設(shè)備：鍋爐、汽輪機(jī)、冷凝器和給水泵組成。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四個過程，使熱能不斷轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。當(dāng)利用低溫有機(jī)工質(zhì)(如上述的戊烷)作為循環(huán)的工質(zhì)時，主要設(shè)備有：蒸發(fā)器、汽輪機(jī)、冷凝器和循環(huán)泵等。對于低及中等的焓熱，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，主要體現(xiàn)在回收顯熱方面有較高的效率，由于循環(huán)中顯熱/潛熱不相等，而ORC技術(shù)中此比例大。因此采用ORC技術(shù)可回收較多的熱量。有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電，可用于地?zé)岚l(fā)電。呼和浩特ORC發(fā)電模組
ORC主要由余熱鍋爐(或換熱器)、透平、冷凝器和工質(zhì)泵四大部套組成。天津orc余熱發(fā)電技術(shù)
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。天津orc余熱發(fā)電技術(shù)