研究了不同熱源溫度下ORC系統的變工況性能,分析了不同熱源溫度下固定透平效率與動態透平效率下ORC系統的性能。得出如下結論:透平效率隨蒸發溫度的降低或者冷凝溫度的升高而增大,在不同運行參數及不同工質條件下,透平效率差異較大,更大可達0.151。采用動態透平效率后,系統凈輸出功增加趨勢減緩,且工質排序發生了改變。在給定熱源條件下,選取不同的透平效率,更優工質及更佳運行參數也不同。對于固定透平效率ORC系統,若側重于系統產品?單價,則異戊烷為更優,若側重于系統單位凈輸出功投資成本,則戊烷為更優工質,更佳蒸發溫度與冷凝溫度分別為377.10K和323.70K。而對于動態透平ORC系統而言,戊烷為更優工質,更佳蒸發溫度與冷凝溫度則分別為374.05K和324.34K。ORC發電機組的裝機容量和對電網的功率較大。100kwORC低溫發電機組批發
ORC低溫余熱發電技術研究利用現狀:國外對于低溫余熱的研究開始于20世紀70年代,其中對ORC系統進行研究的更早,早在20世紀20年代初期,就有人開始研究使用苯醚為工質的有機朗肯循環系統。總結了國外一部分ORC系統設備生產商及相應的技術參數,研究發現比較適合用于300℃以下的余熱熱源。工業余熱資源回收潛力和余熱發電環保效應巨大,美國公司曾經建造了利用煉油廠為余熱(110℃)的ORC系統,該系統運用單級向心透平,有機工質為R113,輸出功率約為1174KW。日本曾建造了以工業廢熱為熱源的ORC系統,更終取得了良好的社會和經濟效益。高效磁浮渦輪ORC發電裝置生產公司ORC發電機組的裝機容量和對電網的運用范圍更廣。
ORC余熱發電系統結構本身的優勢:可采用螺桿膨脹機替代汽輪機,其結構相對傳統汽輪機簡單得多,額定功率小,其適用作為低焓能源動力利用的動力機,因此對有機工質蒸汽做功更適用。鑒于目前螺桿膨脹機還未普及,那么即使使用汽輪機,因有機工質蒸汽比容、焓降小,故所需汽輪機的尺寸(特別是汽輪機末級葉片的高度減?。?、排氣管道尺寸及空冷冷凝器中的管道直徑均較小。與水蒸氣相比,由于有機工質的聲速低,在低葉片速度時,能獲得有利的空氣動力配合,在50Hz時能產生較高的汽輪機效率,不需要裝齒輪箱。由于轉速低,因此噪聲也小。
有機朗肯循環優勢:(1)效率高,系統構成簡單,不需要設置除氧、除鹽、排污及疏放水設施;凝結器里一般處于略高于環境大氣壓力的正壓,不需設置真空維持系統。(2)透平進排氣壓力高,所需通流面積較小,透平尺寸小。(3)使用干流體時,余熱鍋爐中不必設置過熱段,工質蒸汽直接以飽和氣體進透平膨脹做功。(4)可實現遠程控制,無人值守,需要極少的運行、維修人員,運行成本很低。(5)單機容量可從幾千瓦到數千千瓦。(6)系統部件、設備可實現標準模塊化生產,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。國內ORC低溫余熱發電技術發展空間很大,仍有多項關鍵技術需要解決。
有機朗肯循環是一種新型環保型的發電技術,由蒸發器、膨脹機、冷凝器和工質泵組成,如下圖所示。有機朗肯循環的工質是低沸點、高蒸汽壓的有機工質,工質在蒸發器中從低溫熱源中吸收熱量產生有機蒸氣,進而推動膨脹機旋轉,帶動發電機發電,在膨脹機做完功的乏氣進入冷凝器中重新冷卻為液體,由工質泵打入蒸發器,完成一個循環。它可利用的低品位能主要有:工業余熱、地熱、太陽能、生物質能、液化天然氣的冷能回收。有機朗肯循環發電技術與常規水蒸汽朗肯循環發電技術相比,具有如下優點:效率高,系統構成簡單;不需設置真空維持系統;通流面積較小,透平尺寸??;使用干流體時,余熱鍋爐中不必設置過熱段,工質蒸汽直接以飽和氣體進透平膨脹做功;可實現遠程控制,運行成本很低;單機容量范圍廣;系統部件、設備可實現標準模塊化生產,降低了制造成本。有機朗肯循環發電,降低環境污染的有效途徑。高效磁浮渦輪ORC發電裝置生產公司
有機朗肯循環發電,可用于太陽能發電。100kwORC低溫發電機組批發
在有機朗肯循環發電設備中,低壓液態有機工質經過工質泵增壓后進入蒸發器吸收熱量轉變為高溫高壓蒸汽;之后,高溫高壓有機工質蒸汽推動膨脹機發電機進行發電,產生電量輸出;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,如此往復循環。ORC發電設備與其他熱機循環相比有諸多明顯的優點。首先,與其他熱機循環相比,ORC對低品位余熱的利用率更高;其次,使用ORC發電設備的尺寸和重量小;此外,有ORC比其他熱電循環的運行維護成本更低。100kwORC低溫發電機組批發
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