ORC發(fā)電機組可將工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的中低溫余熱進行回收,并轉(zhuǎn)化為高等電能,。ORC渦輪透平膨脹技術可利用90~300℃的低溫熱源進行發(fā)電,,熱電轉(zhuǎn)換效率處于行業(yè)先進水平,。渦輪透平是目前該領域內(nèi)效率更高的低溫發(fā)電技術。這一技術可普遍用于石化,、鋼鐵,、水泥、建材,、玻璃,、陶瓷、化肥,、化工等高能耗行業(yè)的余熱回收發(fā)電,,應用形式包括:工藝熱媒水余熱回收發(fā)電、工藝物料余熱回收發(fā)電,、工藝乏汽或放散廢蒸汽余熱回收發(fā)電,、工業(yè)窯爐煙氣余熱回收發(fā)電等。也可以推廣到可再生能源如地熱發(fā)電,、太陽能光熱發(fā)電和生物質(zhì)發(fā)電等系統(tǒng)中,。ORC余熱發(fā)電技術實現(xiàn)對低溫余熱的有效應用。安徽高效磁浮渦輪ORC低溫發(fā)電機組
在能源危機,、氣候變化的時代背景下,,有機朗肯循環(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)應用,?;旌瞎べ|(zhì)作為該領域的研究熱點,在能否提高ORC循環(huán)性能等問題上觀點截然相悖,。本文從工作原理,、循環(huán)性能評價、工質(zhì)篩選和工藝優(yōu)化等方面對混合工質(zhì)ORC展開分析及研究,,以探究爭議的主要及解決途徑,。研究結果表明:混合工質(zhì)ORC的爭議主要源于缺乏統(tǒng)一的優(yōu)化及評價基準,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,,結合組分調(diào)控的工藝設計、相變溫度滑移的定量優(yōu)化,、實驗及中試是未來應重點關注的研究方向,。安徽高效磁浮渦輪ORC低溫發(fā)電機組有機朗肯循環(huán)發(fā)電技術透平尺寸小。
工質(zhì)泵是ORC低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)的基本組成部分,,是將冷凝器的低溫低壓液體有機工質(zhì)經(jīng)絕熱增壓后,,高壓輸送到蒸發(fā)器入口的裝置。作為一種成熟的產(chǎn)品,,市場上有多種工質(zhì)泵,。研究發(fā)現(xiàn),以下泵適用于ORC低溫余熱發(fā)電系統(tǒng):液壓隔膜泵,,具有壓力高,、適用于危險化學介質(zhì)、維護簡單等特點,;立式離心泵采用變頻調(diào)速,、機械密封;多級離心泵可實現(xiàn)更高的揚程和設定壓力,;多級離心泵是在離心泵級內(nèi)安裝兩臺或兩臺以上具有相同功能的離心泵,,相對于活塞泵等往復泵能輸送更多的流量。
ORC發(fā)電的原理是以沸點遠低于水的有機物質(zhì)(如丁烷,、氯乙烷或氟利昂等[8])為工質(zhì),有機工質(zhì)在熱力設備中不斷進行等壓加熱,、絕熱膨脹,、等壓放熱和絕熱壓縮4個過程,使熱能不斷轉(zhuǎn)化為機械能,,帶動發(fā)電機產(chǎn)生電能,,發(fā)電裝置的循環(huán)系統(tǒng)由換熱器、汽輪機,、冷凝器和給水泵組成[9],。ORC的具體過程為:機泵送來的有機工質(zhì)在換熱器中經(jīng)低溫余熱加熱后成為過熱蒸汽,過熱蒸汽進入汽輪機,,將熱能轉(zhuǎn)化為機械能,,過熱蒸汽釋放出熱能后溫度、壓力均降低,,成為乏汽,,由冷凝器冷凝為液態(tài),再經(jīng)機泵升壓,,完成一個循環(huán),。因為有機工質(zhì)的常壓沸點遠低于水的常壓沸點(100℃),使得該有機工質(zhì)在較低溫度下就可以汽化,因此可以充分利用低溫余熱作為熱源進行發(fā)電,。ORC發(fā)電技術市場潛力大,。
ORC的有優(yōu)點:低溫有機朗肯循環(huán)冷能發(fā)電裝置可回收大量LNG冷能,對于年外輸量為300×104t的LNG接收站,,單臺發(fā)電裝置年產(chǎn)生電量超過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)造的價值相當可觀,項目具有較好的經(jīng)濟性,。對于在年外輸量為300×104t的LNG接收站中建設的低溫有機朗肯循環(huán)冷能發(fā)電裝置,,計算得到靜態(tài)投資回收期(含建設期)約為11a,項目內(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接收站更適宜建設低溫有機朗肯循環(huán)冷能發(fā)電裝置,。冷能發(fā)電項目宜與LNG接收站同步建設,,附屬于接收站運行。在滿足經(jīng)濟性條件下,,混合工質(zhì)作為循環(huán)工質(zhì)使用將是今后冷能發(fā)電項目優(yōu)化的重要研究方向,。ORC能確保余熱發(fā)電過程的可靠及經(jīng)濟運行。銀川ORC發(fā)電模組
ORC發(fā)電機組的裝機容量和對電網(wǎng)的運用范圍更廣,。安徽高效磁浮渦輪ORC低溫發(fā)電機組
在有機朗肯循環(huán)發(fā)電設備中,,低壓液態(tài)有機工質(zhì)經(jīng)過工質(zhì)泵增壓后進入蒸發(fā)器吸收熱量轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷馗邏赫羝恢?,高溫高壓有機工質(zhì)蒸汽推動膨脹機發(fā)電機進行發(fā)電,,產(chǎn)生電量輸出;膨脹機出口的低壓過熱蒸汽進入冷凝器,,向低溫熱源放熱而被冷凝為液態(tài),,如此往復循環(huán)。ORC發(fā)電設備與其他熱機循環(huán)相比有諸多明顯的優(yōu)點,。首先,,與其他熱機循環(huán)相比,ORC對低品位余熱的利用率更高,;其次,,使用ORC發(fā)電設備的尺寸和重量小,;此外,,有ORC比其他熱電循環(huán)的運行維護成本更低,。安徽高效磁浮渦輪ORC低溫發(fā)電機組
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