ORC的有優(yōu)點:1.采用低溫有機朗肯循環(huán)冷能發(fā)電裝置具有操作簡便、靈活性高,、占地小,、易于維護的優(yōu)點,雖發(fā)電效率較低,,但投資小,,接收站可操作性強,具備良好的工程化推廣價值,。2.海水入口溫度對冷能發(fā)電裝置影響明顯,,在其他條件均相同的情況下,,海水入口溫度為重現(xiàn)期2a極端更高水溫29.9℃時,與貧氣海水均溫(18.8℃)工況相比,,裝置發(fā)電效率提高了20%,。因此,我國南方地區(qū)LNG接收站尤其適合采用低溫有機朗肯循環(huán)冷能發(fā)電系統(tǒng),。3.在其他條件均相同的情況下,,富氣情況下的發(fā)電效率較貧氣情況降低約25%。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。吉林高效磁浮渦輪ORC發(fā)電機
ORC應用領(lǐng)域及經(jīng)濟性分析:生物質(zhì)發(fā)電,,生物質(zhì)在農(nóng)業(yè),、工業(yè)領(lǐng)域如木材廠、農(nóng)業(yè)廢棄物中普遍存在,。但是由于實現(xiàn)清潔生物質(zhì)能燃燒的投資比傳統(tǒng)的燃料投入更大,,所以對于小型生物質(zhì)發(fā)電廠,其發(fā)電成本并沒有太大競爭力,,可以通過熱電聯(lián)產(chǎn)的方式來實現(xiàn)投資盈利,。因此,為了實現(xiàn)高效率轉(zhuǎn)換,,生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)電廠通常是由熱需求,,而不是電力需求來驅(qū)動的。通常,,一個典型的生物質(zhì)熱電廠的裝機規(guī)模在發(fā)電功率1~2MW左右,同時可提供6~10MW的熱功率,。銀川中低溫煙氣ORC低溫發(fā)電機組ORC余熱發(fā)電系統(tǒng)密封性良好,。
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(zhuǎn)化為機械能從而對外做功的設備,。膨脹機按工作性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的不同,,可分為速度式和容積式膨脹機。速度式膨脹機適用于大流量場合,,其輸出功率和轉(zhuǎn)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,。
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,。混合工質(zhì)作為該領(lǐng)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(jié)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(jié)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(guān)注的研究方向,。有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)以其良好的機動性等優(yōu)點,。
工作運行參數(shù)對朗肯循環(huán)效率的影響:在朗肯循環(huán)中,表征朗肯循環(huán)特性的循環(huán)特性參數(shù)分別為從蒸發(fā)器輸出的過熱蒸汽的狀態(tài)所確定的蒸發(fā)壓力和蒸發(fā)溫度以及冷凝器中冷凝狀態(tài)所確定的冷凝壓力,。在蒸發(fā)與冷凝壓力一定時,,提高工質(zhì)的蒸發(fā)器出口溫度可使系統(tǒng)熱效率增大。這是由于當蒸發(fā)溫度由1提高到1點時,,平均吸熱溫度隨之提高,,使得循環(huán)溫差增大,從而提高循環(huán)熱效率,。另外,,循環(huán)工質(zhì)在膨脹終點的干度隨著蒸發(fā)溫度的提高而增大,而干度的增大有利于提高膨脹機械的性能,,并延長其使用壽命,。在ORC發(fā)電系統(tǒng)中換熱器類型的選用對機組效率與經(jīng)濟技術(shù)性影響較大。銀川中低溫煙氣ORC低溫發(fā)電機組
ORC發(fā)電機組的裝機容量和對電網(wǎng)的運用范圍更廣,。吉林高效磁浮渦輪ORC發(fā)電機
溫度參數(shù)對有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)的影響研究:針對天然氣與石油領(lǐng)域中大量存在的90~150℃低溫余熱,,采用有機朗肯循環(huán)(OrganicRankineCycle,ORC)進行回收利用,。選用R134a,、R245fa和R601a三種有機工質(zhì),根據(jù)有機朗肯循環(huán)的理論基礎(chǔ),建立熱力學模型,,并考慮溫度參數(shù)對有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)的影響,。研究發(fā)現(xiàn):有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)在更佳蒸發(fā)溫度時,循環(huán)凈輸出功更大,,平準化發(fā)電成本更?。幌到y(tǒng)還存在更佳冷凝溫度使得凈輸出功和熱效率更大,,平準化發(fā)電成本更小的現(xiàn)象,;工質(zhì)的過熱度、過冷度對循環(huán)熱效率和平準化發(fā)電成本沒有明顯的影響,,反而會減小循環(huán)的凈輸出功,。綜合凈輸出功、熱效率以及平準化發(fā)電成本,,R245fa是更適宜用于低溫余熱回收有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)的有機工質(zhì),。該研究可為低溫余熱的回收利用提供一定的理論基礎(chǔ)。吉林高效磁浮渦輪ORC發(fā)電機