有機朗肯循環發電技術是在朗肯循環的基礎上,采用低沸點的有機物作為循環工質,從溫度相對較低熱源吸收熱量,然后膨脹做功從而帶動發電機發電.與傳統的使用水蒸汽作為工質的發電技術相比,該技術能夠有效地把低品位的熱能轉化為高品位的電能,并具有系統結構簡單,發電過程安全可靠等優勢,在工業余熱的回收,地熱能,太陽能等新能源的開發利用領域具有較大的前景。有機朗肯循環在回收低品位熱能具有很多有點,主要是:在回收中低品位熱能時效率高、結構簡單、工作壓力對密封要求低、采用新型工質的有機朗肯循環對環境友好等特點,因此有機朗肯循環被認為是一項切實可行的綠色能源技術。高等的余熱發電過程控制系統能確保余熱發電過程的安全、可靠及經濟運行。有機朗肯循環過程具有多變量強耦合、非線性和不確定性等特點,所以有必要選擇一種先進的控制算法來提高余熱發電過程的性能。有機朗肯循環發電,可用于海洋溫差發電。廣州高效磁浮渦輪ORC發電設備
ORC余熱發電系統結構本身的優勢:可選取與有機工質氟利昂不相溶解且不會發生化學反應的導熱油,采用油與有機工質氟利昂直接接觸熱交換的方法,可進一步提高換熱效率。在缺水地區,優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,價格也低得多。ORC發電系統與傳統低溫余熱發電系統的根本區別在于采用有機工質,所以工質特性將主導整個發電系統的結構及效率。國內外都對有機工質對于ORC系統的影響有研究,相比而言國內單單是起步階段。廣州高效磁浮渦輪ORC發電設備有機朗肯循環發電技術設備可實現標準模塊化生產。
ORC系統凈輸出功率隨著蒸發溫度升高先增大后減小,如圖3所示,在蒸發溫度范圍內,三種工質的更大凈輸出功率為385kW、365kW、350kW,三種工質達到更大凈輸出功率時溫度為100℃、95℃和90℃。根據工質的參數數據,工質的臨界溫度越低,系統就會有越大的凈輸出功率,就需要越高的蒸發溫度。所以為了獲得較高系統輸出功率,應該選擇臨界溫度更小的工質。ORC系統排煙溫度會隨著蒸發溫度變化的,系統的排煙溫度隨著蒸發溫度的升高而升高,在蒸發溫度相同的情況下,工質的臨界溫度越低,系統就的排煙溫度就會越低。
有機朗肯循環概念:有機朗肯循環(OrganicRankineCycle,簡稱ORC)利用有機工質低沸點的特性。在低溫條件下有機工質被加熱即發生蒸發,工質汽化后獲得較高的蒸氣壓力,推動膨脹機做功,從而將低品位熱能轉換為高品位的機械能和電能。因此,有機朗肯循環發電技術,是一項將工業生產過程中產生的中低品位余熱加以回收利用,轉化為高品位電能的節能減排技術。ORC發電機組技術原理:ORC發電機組由有機工質、蒸發器、透平膨脹—發電一體機、冷凝器、工質泵、發電控制系統和并網系統等幾部分組成。有機朗肯循環低溫余熱發電技術為有效解決大量低溫余熱資源回收問題提供了選擇。
根據包鋼薄板廠寬厚板2號加熱爐的高溫煙氣參數,采用多級軸流ORC透平發電機組對該加熱爐的高溫煙氣熱能進行回收發電,機組發電工藝為:高溫煙氣與熱水換熱,再將熱水引入蒸發器與有機工質R245fa換熱,產生R245fa蒸汽推動ORC膨脹機膨脹做功并帶動發電機發電,膨脹機膨脹后的乏汽進入蒸發式冷凝器冷凝成液態,經工質泵進入預熱器預熱后進入蒸發器再次蒸發成氣態。該機組采用高效軸流反動式透平膨脹機和同步發電機,整個機組采用集散設計,透平膨脹機的設計技術較成熟,單機能實現小功率到大功率的任意設計。ORC余熱發電技術改善環境問題。貴州ORC發電模組
有機朗肯循環發電,可用于地熱發電。廣州高效磁浮渦輪ORC發電設備
ORC余熱發電系統結構本身的優勢:系統本身使用導熱油作為中間換熱工質,因為導熱油在300的條件下仍不汽化而保持常壓,此時的水蒸氣飽和壓力已高達8.5MPa。300以下,用導熱油代替傳統的熱載體水蒸氣,就能以低壓管道系統代替高壓管道系統,降低投資。此外導熱油還具有傳熱均勻,熱穩定性好以及優良的導熱特性。導熱油對普通的碳鋼設備和管道基本上無腐蝕作用,不需要采用類似蒸汽系統的給水脫鹽、除氧等復雜的處理過程,因此具有系統簡單輸送方便等優點。因此用導熱油作為工質的機組傳熱效率高。廣州高效磁浮渦輪ORC發電設備
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