有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)在中低溫?zé)崮芑厥疹I(lǐng)域有著普遍的應(yīng)用，但在中低溫范圍內(nèi)很多熱源工況存在較強(qiáng)的波動(dòng)，如太陽(yáng)熱能，工業(yè)或內(nèi)燃機(jī)煙氣余熱等。ORC系統(tǒng)在變工況熱源驅(qū)動(dòng)下可能會(huì)產(chǎn)生如下問(wèn)題：系統(tǒng)吸熱過(guò)多導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)溫度、壓力過(guò)高，工質(zhì)裂解；系統(tǒng)吸熱不足而導(dǎo)致膨脹機(jī)液擊，系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。因此，研究ORC系統(tǒng)在變工況熱源下的動(dòng)態(tài)運(yùn)行情況變得十分重要。以O(shè)RC系統(tǒng)在變工況熱源下的動(dòng)態(tài)特性為主要研究對(duì)象，采用實(shí)驗(yàn)研究與仿真模擬相結(jié)合的研究方法。在ORC發(fā)電系統(tǒng)中換熱器類型的選用對(duì)機(jī)組效率與經(jīng)濟(jì)技術(shù)性影響較大。新疆高效磁浮渦輪ORC發(fā)電機(jī)
太陽(yáng)能有著資源豐富，對(duì)環(huán)境無(wú)任何污染的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是太陽(yáng)能具有即時(shí)性，不易保存，且能流密度低，熱源溫度低，但將太陽(yáng)能和ORC系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)發(fā)電是具有可行性的。更具表示的是美國(guó)的SEGS，總發(fā)電量達(dá)到354MW，單系統(tǒng)的更大裝機(jī)容量為80MW，是目前世界上更大的太陽(yáng)能熱電系統(tǒng)。煙氣余熱ORC發(fā)電系統(tǒng)，在國(guó)內(nèi)有輥道爐熱空氣低溫余熱ORC發(fā)電項(xiàng)目，介質(zhì)是從輥道爐排放的熱空氣，為了對(duì)企業(yè)多余熱量的熱空氣加以利用，考慮了采用PureCycleORC低溫發(fā)電機(jī)組回收該部分余熱進(jìn)行發(fā)電，這也促進(jìn)了節(jié)能減排的進(jìn)一步發(fā)展。新疆高效磁浮渦輪ORC發(fā)電機(jī)有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電，提高能源利用效率。
膨脹機(jī)是ORC余熱發(fā)電系統(tǒng)中的主要設(shè)備，它是將蒸發(fā)器出口的高溫高壓的有機(jī)飽和蒸氣的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能從而對(duì)外做功的設(shè)備。膨脹機(jī)按工作性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的不同，可分為速度式和容積式膨脹機(jī)。速度式膨脹機(jī)適用于大流量場(chǎng)合，其輸出功率和轉(zhuǎn)速相應(yīng)較高。小流量，大膨脹比的場(chǎng)合采用容積型膨脹機(jī)較為合適。現(xiàn)目前研究較多的是螺桿膨脹機(jī)和徑流式透平膨脹機(jī)。螺桿膨脹機(jī)有較為成熟的工業(yè)應(yīng)用，適合行業(yè)較多，目前我國(guó)已成功研制出了10KW和40KW的單螺桿膨脹機(jī)的樣機(jī)。
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，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，利用低沸點(diǎn)有機(jī)物作為工質(zhì)的朗肯循環(huán)的發(fā)電技術(shù)。
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。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。ORC發(fā)電技術(shù)市場(chǎng)潛力大。重慶220kwORC低溫發(fā)電機(jī)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。新疆高效磁浮渦輪ORC發(fā)電機(jī)
有機(jī)朗肯循環(huán)優(yōu)勢(shì)：(1)效率高，系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)單，不需要設(shè)置除氧、除鹽、排污及疏放水設(shè)施；凝結(jié)器里一般處于略高于環(huán)境大氣壓力的正壓，不需設(shè)置真空維持系統(tǒng)。(2)透平進(jìn)排氣壓力高，所需通流面積較小，透平尺寸小。(3)使用干流體時(shí)，余熱鍋爐中不必設(shè)置過(guò)熱段，工質(zhì)蒸汽直接以飽和氣體進(jìn)透平膨脹做功。(4)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，無(wú)人值守，需要極少的運(yùn)行、維修人員，運(yùn)行成本很低。(5)單機(jī)容量可從幾千瓦到數(shù)千千瓦。(6)系統(tǒng)部件、設(shè)備可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)模塊化生產(chǎn)，能縮短安裝周期，降低了制造成本。(7)適用于溫度高于70℃以上的低溫余熱源。新疆高效磁浮渦輪ORC發(fā)電機(jī)