ORC機組將凝結水熱能轉化為電能的工作流程:有機工質在換熱器中被凝結水加熱后,由液體變成氣體完成升壓,進入透平發(fā)電機做功,做功后的有機工質氣體壓力下降,溫度降低,進入蒸發(fā)式冷凝器的殼層,經(jīng)冷卻介質冷凝成液體,液體由工質泵送入換熱器循環(huán)使用。換熱器中有機工質的液位由工質泵自動控制,保持系統(tǒng)熱量平衡。乏汽余熱發(fā)電:采用ORC機組將系統(tǒng)乏汽和余熱回收發(fā)電裝置中汽水分離器產(chǎn)生的二次汽的混合汽熱源(熱源2)轉化為電能,ORC原理與凝結水一樣,發(fā)電后相變?yōu)?5℃凝結水直接送至除油除鐵裝置使用,乏汽量約為25t/h,溫度由120~125℃變?yōu)?5℃。有機朗肯循環(huán)發(fā)電技術降低了制造成本。ORC發(fā)電組規(guī)格
膨脹機是ORC余熱發(fā)電系統(tǒng)中的主要設備,它是將蒸發(fā)器出口的高溫高壓的有機飽和蒸氣的熱能轉化為機械能從而對外做功的設備。膨脹機按工作性質和結構的不同,可分為速度式和容積式膨脹機。速度式膨脹機適用于大流量場合,其輸出功率和轉速相應較高。小流量,大膨脹比的場合采用容積型膨脹機較為合適?,F(xiàn)目前研究較多的是螺桿膨脹機和徑流式透平膨脹機。螺桿膨脹機有較為成熟的工業(yè)應用,適合行業(yè)較多,目前我國已成功研制出了10KW和40KW的單螺桿膨脹機的樣機。220kwORC低溫發(fā)電機組批發(fā)價有機朗肯循環(huán)發(fā)電,可用于地熱發(fā)電。
在ORC低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)中,有機工質的研究和選擇是更重要的內容之一,因為有機工質的物理性質對熱源的回收效率起著決定性的作用,并對系統(tǒng)組件的設計難度有重要影響。例如,工質的冷凝壓力高,會導致密封系統(tǒng)設計難度高。由于ORC系統(tǒng)回收的是低溫余熱,為了使工作介質在較低溫度下汽化,應采用沸點較低的有機工作介質。同時,低沸點有機工作介質還應具有以下理想特性:低臨界壓力和臨界溫度,良好的干濕性能,低粘度,低表面張力,高循環(huán)效率,較高的安全性和環(huán)境友好性。
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,在不同運行參數(shù)及不同工質條件下,透平效率差異較大,更大可達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)工質及更佳運行參數(shù)也不同。對于固定透平效率ORC系統(tǒng),若側重于系統(tǒng)產(chǎn)品?單價,則異戊烷為更優(yōu),若側重于系統(tǒng)單位凈輸出功投資成本,則戊烷為更優(yōu)工質,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,更佳蒸發(fā)溫度與冷凝溫度則分別為374.05K和324.34K。有機朗肯循環(huán)發(fā)電,可用于太陽能發(fā)電。
動態(tài)透平效率對有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)性能的影響: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,采用動態(tài)透平效率后,系統(tǒng)凈輸出功隨蒸發(fā)溫度升高而增加趨勢減緩,工質排序也發(fā)生了變化;對于固定透平效率與動態(tài)透平效率ORC系統(tǒng),經(jīng)多目標篩選后所確定的更優(yōu)工質及更佳蒸發(fā)溫度和冷凝溫度均有一定差異,表明若采用固定透平效率會對工質篩選及參數(shù)優(yōu)化造成一定誤差;隨著熱源溫度的升高,固定透平效率與動態(tài)透平效率ORC系統(tǒng)之間更佳蒸發(fā)溫度與凈輸出功差異逐漸增大,說明熱源溫度越高,采用固定透平效率引起的誤差越大。ORC采用新型工質的有機朗肯循環(huán)對環(huán)境友好等特點。新疆中低溫煙氣ORC低溫發(fā)電機組
常規(guī)的水蒸氣朗肯循環(huán)中,工質是水蒸氣。ORC發(fā)電組規(guī)格
近年來,隨著世界性的能源資源緊缺和全球性環(huán)境問題的日益嚴重,各國已在緊張的研究相關技術理論或制定相應政策應對、緩解該問題?;诘推肺粺崮芾玫挠袡C朗肯循環(huán)(OrganicRankineCycle,ORC)是降低能源燃料消耗、節(jié)能減排的有效措施和手段,成為世界各國學者、科研機構、高等院校研究的重點課題,采用新型的冷電、熱電或冷熱電聯(lián)供循環(huán)是提高低品位熱能利用ORC系統(tǒng)效率和優(yōu)化其性能的有效途徑之一。應用于ORC系統(tǒng)的有機工質具有一定的GWP值、ODP值等環(huán)境潛值,都將對環(huán)境產(chǎn)生一定的影響,在其生產(chǎn)和運輸過程中可能對環(huán)境造成一定的污染,ORC系統(tǒng)運行過程中工質泄漏也必將加劇全球變暖、臭氧層的破壞。ORC發(fā)電組規(guī)格