針對有機(jī)朗肯循環(huán)(OrganicRankineCycle，ORC)，基于循環(huán)做功能力、經(jīng)濟(jì)性與不可逆性等指標(biāo)，本文利用層次分析法(AnalyticHierarchyProcess，AHP)，建立有機(jī)朗肯循環(huán)的綜合評價模型；并考慮人為因素對優(yōu)化結(jié)果的影響，推導(dǎo)出綜合評價指標(biāo)F及位置函數(shù)F1。通過優(yōu)化位置函數(shù)F1確定更佳工況點(diǎn)位置，進(jìn)而求得更優(yōu)綜合評價指標(biāo)F值。結(jié)合統(tǒng)計學(xué)知識，利用變異系數(shù)(CoefficientofVariation，CV)評價循環(huán)穩(wěn)定性。CV值可以反映循環(huán)外界條件變化時，綜合評價指標(biāo)F值的波動。利用綜合評價指標(biāo)F對工質(zhì)R227ea進(jìn)行蒸發(fā)溫度及熱源溫度的優(yōu)化計算，并與凈功優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行對比，證明了綜合評價指標(biāo)F的合理性。同時研究了七種純工質(zhì)在不同熱源溫度下的綜合性能及穩(wěn)定性；并考察權(quán)重W1對綜合性能和優(yōu)化結(jié)果的影響。本文還對混合工質(zhì)R245fa/R152a的綜合性能進(jìn)行研究，并與純工質(zhì)進(jìn)行對比。ORC發(fā)電機(jī)組的裝機(jī)容量和對電網(wǎng)的網(wǎng)更方便。甘肅ORC發(fā)電模組
溫度參數(shù)對有機(jī)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(jī)朗肯循環(huán)(OrganicRankineCycle，ORC)進(jìn)行回收利用。選用R134a、R245fa和R601a三種有機(jī)工質(zhì)，根據(jù)有機(jī)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(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的影響。研究發(fā)現(xiàn)：有機(jī)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)電成本更小；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(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的有機(jī)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)。河北orc低溫余熱發(fā)電技術(shù)ORC能確保余熱發(fā)電過程的安全。
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?；谟袡C(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。
研究了不同熱源溫度下ORC系統(tǒng)的變工況性能，分析了不同熱源溫度下固定透平效率與動態(tài)透平效率下ORC系統(tǒng)的性能。得出如下結(jié)論：透平效率隨蒸發(fā)溫度的降低或者冷凝溫度的升高而增大，在不同運(yùn)行參數(shù)及不同工質(zhì)條件下，透平效率差異較大，更大可達(dá)0.151。采用動態(tài)透平效率后，系統(tǒng)凈輸出功增加趨勢減緩，且工質(zhì)排序發(fā)生了改變。在給定熱源條件下，選取不同的透平效率，更優(yōu)工質(zhì)及更佳運(yùn)行參數(shù)也不同。對于固定透平效率ORC系統(tǒng)，若側(cè)重于系統(tǒng)產(chǎn)品?單價，則異戊烷為更優(yōu)，若側(cè)重于系統(tǒng)單位凈輸出功投資成本，則戊烷為更優(yōu)工質(zhì)，更佳蒸發(fā)溫度與冷凝溫度分別為377.10K和323.70K。而對于動態(tài)透平ORC系統(tǒng)而言，戊烷為更優(yōu)工質(zhì)，更佳蒸發(fā)溫度與冷凝溫度則分別為374.05K和324.34K。ORC能確保余熱發(fā)電過程的可靠及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
根據(jù)包鋼薄板廠寬厚板2號加熱爐的高溫?zé)煔鈪?shù)，采用多級軸流ORC透平發(fā)電機(jī)組對該加熱爐的高溫?zé)煔鉄崮苓M(jìn)行回收發(fā)電，機(jī)組發(fā)電工藝為：高溫?zé)煔馀c熱水換熱，再將熱水引入蒸發(fā)器與有機(jī)工質(zhì)R245fa換熱，產(chǎn)生R245fa蒸汽推動ORC膨脹機(jī)膨脹做功并帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，膨脹機(jī)膨脹后的乏汽進(jìn)入蒸發(fā)式冷凝器冷凝成液態(tài)，經(jīng)工質(zhì)泵進(jìn)入預(yù)熱器預(yù)熱后進(jìn)入蒸發(fā)器再次蒸發(fā)成氣態(tài)。該機(jī)組采用高效軸流反動式透平膨脹機(jī)和同步發(fā)電機(jī)，整個機(jī)組采用集散設(shè)計，透平膨脹機(jī)的設(shè)計技術(shù)較成熟，單機(jī)能實(shí)現(xiàn)小功率到大功率的任意設(shè)計。有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電技術(shù)降低了制造成本。熱水或熱流體ORC低溫發(fā)電機(jī)組廠家
ORC余熱發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用范圍普遍。甘肅ORC發(fā)電模組
利用有機(jī)朗肯循環(huán)(OrganicRankineCycle，ORC)系統(tǒng)，將低品位熱能(一般低于200℃，如太陽熱能、工業(yè)余熱等)轉(zhuǎn)化為電能。ORC有單循環(huán)和雙循環(huán)。工質(zhì)有很多種，如正丁烷、異丁烷，氯乙烷、氨以及氟利昂系列等物質(zhì)，都可以作為汽輪機(jī)的工質(zhì)。常規(guī)的朗肯循環(huán)系統(tǒng)以水—水蒸汽作為工質(zhì)，系統(tǒng)由鍋爐、汽輪機(jī)、冷凝器和給水泵4組設(shè)備組成．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4個過程。ORC只是工質(zhì)不同而已，而且主要用于低溫領(lǐng)域。甘肅ORC發(fā)電模組