在能源危機(jī)、氣候變化的時(shí)代背景下，有機(jī)朗肯循環(huán)（ORC）作為一種低溫余熱資源利用的有效途徑，得到普遍的研究及工業(yè)應(yīng)用。混合工質(zhì)作為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，在能否提高ORC循環(huán)性能等問(wèn)題上觀(guān)點(diǎn)截然相悖。本文從工作原理、循環(huán)性能評(píng)價(jià)、工質(zhì)篩選和工藝優(yōu)化等方面對(duì)混合工質(zhì)ORC展開(kāi)分析及研究，以探究爭(zhēng)議的主要及解決途徑。研究結(jié)果表明：混合工質(zhì)ORC的爭(zhēng)議主要源于缺乏統(tǒng)一的優(yōu)化及評(píng)價(jià)基準(zhǔn)，普遍采用的以盡可能大的相變溫度滑移為約束條件，有可能降低混合工質(zhì)性能；混合工質(zhì)的組分調(diào)控特性表現(xiàn)出巨大潛力，結(jié)合組分調(diào)控的工藝設(shè)計(jì)、相變溫度滑移的定量?jī)?yōu)化、實(shí)驗(yàn)及中試是未來(lái)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的研究方向。有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電，可用于地?zé)岚l(fā)電。230kwORC低溫發(fā)電機(jī)供貨費(fèi)用
ORC特點(diǎn)：1.在缺水地區(qū)，優(yōu)先使用空氣冷卻的冷凝器。ORC電廠(chǎng)使用的空冷冷凝器要比水蒸氣電廠(chǎng)使用的空冷冷凝器的體積小得多，價(jià)格也低得多。2.與水蒸氣相比，由于有機(jī)工質(zhì)的聲速低，在低葉片速度時(shí)，能獲得有利的空氣動(dòng)力配合，在50Hz時(shí)能產(chǎn)生較高的汽輪機(jī)效率，不需要裝齒輪箱。3.有機(jī)工質(zhì)冷凝壓力高，整個(gè)系統(tǒng)在接近和稍高于大氣壓力的情況下工作，使得有機(jī)工質(zhì)的漏失現(xiàn)象大為降低。4.有機(jī)工質(zhì)凝固點(diǎn)很低(低于-73℃)，這就允許它在較低溫度下仍能釋放出能量。這樣做，在寒冷天氣可增加出力，冷凝器也不需要增加防凍設(shè)施。230kwORC低溫發(fā)電機(jī)供貨費(fèi)用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。
針對(duì)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(píng)價(jià)模型；并考慮人為因素對(duì)優(yōu)化結(jié)果的影響，推導(dǎo)出綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)F及位置函數(shù)F1。通過(guò)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(píng)價(jià)指標(biāo)F值。結(jié)合統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)，利用變異系數(shù)(CoefficientofVariation，CV)評(píng)價(jià)循環(huán)穩(wěn)定性。CV值可以反映循環(huán)外界條件變化時(shí)，綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)F值的波動(dòng)。利用綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)F對(duì)工質(zhì)R227ea進(jìn)行蒸發(fā)溫度及熱源溫度的優(yōu)化計(jì)算，并與凈功優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，證明了綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)F的合理性。同時(shí)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(duì)綜合性能和優(yōu)化結(jié)果的影響。本文還對(duì)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(duì)比。
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(guò)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(guān)，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(mǎn)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。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簡(jiǎn)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(gè)過(guò)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(shí)，主要設(shè)備有：蒸發(fā)器、汽輪機(jī)、冷凝器和循環(huán)泵等。對(duì)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(diǎn)，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。ORC余熱發(fā)電技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)低溫余熱的有效應(yīng)用。南昌高效磁浮渦輪ORC發(fā)電設(shè)備
ORC技術(shù)不但用于水泥工廠(chǎng)的余熱發(fā)電廠(chǎng)，也用于其他工業(yè)。230kwORC低溫發(fā)電機(jī)供貨費(fèi)用
隨著全球性的能源緊缺和環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重，通過(guò)充分利用可再生能源和工業(yè)余熱資源，從而提高能源利用效率是緩解能源和環(huán)境問(wèn)題的重要方式.有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)是更有應(yīng)用前景的低品位熱能發(fā)電技術(shù)之一.本文針對(duì)ORC系統(tǒng)建立了結(jié)構(gòu)參數(shù)和系統(tǒng)操作參數(shù)同步優(yōu)化的換熱設(shè)備多目標(biāo)優(yōu)化模型，采用R245fa為工質(zhì)和板式換熱器，以效率更大和比投資成本更小為目標(biāo)函數(shù).首先分析了單個(gè)變量(蒸發(fā)壓力，冷凝壓力，過(guò)熱度，蒸發(fā)器板間距，冷凝器板間距)對(duì)系統(tǒng)性能的影響，然后選取了系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)(蒸發(fā)壓蒸發(fā)壓力，冷凝壓力，過(guò)熱度)和換熱器的結(jié)構(gòu)參數(shù)(蒸發(fā)器和冷凝器的板長(zhǎng)，板寬，板間距)九個(gè)參數(shù)為決策變量，利用遺傳算法進(jìn)行ORC換熱設(shè)備結(jié)構(gòu)與操作參數(shù)多目標(biāo)同步優(yōu)化，獲得多目標(biāo)優(yōu)化的Pareto更優(yōu)前沿及對(duì)應(yīng)的更優(yōu)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)和更佳換熱器結(jié)構(gòu)參數(shù)組合。230kwORC低溫發(fā)電機(jī)供貨費(fèi)用