中低温烟气ORC低温发电机规格

随着全球性的能源紧缺和环境问题日益严重，通过充分利用可再生能源和工业余热资源，从而提高能源利用效率是缓解能源和环境问题的重要方式.有机朗肯循环(ORC)是更有应用前景的低品位热能发电技术之一.本文针对ORC系统建立了结构参数和系统操作参数同步优化的换热设备多目标优化模型，采用R245fa为工质和板式换热器，以效率更大和比投资成本更小为目标函数.首先分析了单个变量(蒸发压力，冷凝压力，过热度，蒸发器板间距，冷凝器板间距)对系统性能的影响，然后选取了系统的运行参数(蒸发压蒸发压力，冷凝压力，过热度)和换热器的结构参数(蒸发器和冷凝器的板长，板宽，板间距)九个参数为决策变量，利用遗传算法进行ORC换热设备结构与操作参数多目标同步优化，获得多目标优化的Pareto更优前沿及对应的更优系统运行参数和更佳换热器结构参数组合。ORC采用新型工质的有机朗肯循环对环境友好等特点。中低温烟气ORC低温发电机规格

有机朗肯循环（OrganicRankineCycle，简称ORC）是以低沸点有机物为工质的朗肯循环，主要由余热锅炉（或换热器）、透平、冷凝器和工质泵四大部分组成。由于ORC在利用低品位能源方面具有众多的优势，国内外的许多学者都展开了各方面的研究工作。目前对有机朗肯循环的研究主要分四个阶段：第一阶段：确定应用场合及工作条件，主要任务是确定有机朗肯循环应用的范围，明确冷热源温度和能量负载等基本边界条件；第二阶段：进行循环基本的热力学分析，主要任务是根据已确定循环边界条件，结合工质的热物性，进行热力学分析比较，明确热力过程，完善热力循环设计，工质的热物性对循环的性能其决定性作用，工质的筛选也是此阶段的重要工作；第三阶段：研究与实际热源相结合的过程，在此过程中需要考虑到工质的流动性能和热力学性能，同时对循环系统中特定的装置部件例如透平机等的研究也需要展开；第四阶段：系统的工程实际应用，主要是各种辅助设备的不断完善和改进，包括控制软件与辅助部件等。宁夏高效磁浮涡轮ORC发电机有机朗肯循环的工质是低沸点、高蒸汽压的有机工质。

国外对于低温余热的研究开始于20世纪70年代，其中对ORC系统进行研究的更早，早在20世纪20年代初期，就有人开始研究使用苯醚为工质的有机朗肯循环系统。通过对国内外大部分ORC系统设备生产商及相应的技术参数的分析和研究，发现ORC系统比较适合用于300℃以下的余热热源.工业余热资源回收潜力和余热发电环保效应巨大，美国公司曾经建造了利用炼油厂为余热（110℃）的ORC系统，该系统运用单级向心透平，有机工质为R113，输出功率约为1174KW。美国公司和日本曾建造了以工业废热为热源的ORC系统，更终取得了良好的社会和经济效益。

太阳能有着资源丰富，对环境无任何污染的优点，缺点是太阳能具有即时性，不易保存，且能流密度低，热源温度低，但将太阳能和ORC系统结合起来发电是具有可行性的。更具表示的是美国的SEGS，总发电量达到354MW，单系统的更大装机容量为80MW，是目前世界上更大的太阳能热电系统。烟气余热ORC发电系统，在国内有辊道炉热空气低温余热ORC发电项目，介质是从辊道炉排放的热空气，为了对企业多余热量的热空气加以利用，考虑了采用PureCycleORC低温发电机组回收该部分余热进行发电，这也促进了节能减排的进一步发展。常规的水蒸气朗肯循环中，工质是水蒸气。

目前化工行业现有生产工艺中有多处工艺介质气（温度约90～160℃）通过水冷方式进行冷却，不但造成低品位热能资源的浪费，循环冷却水系统自身还要消耗大量的电能和水资源。虽然有些工艺流程实现了高温介质对低温介质的加热来优化化工生产过程中的管网匹配工艺，但高温介质和低温介质间往往存在较大的温度差，造成热能的损失和浪费。有机朗肯循环技术可实现对化工过程中工艺流体余热的回收利用，回收过程中有机朗肯循环介质与冷热流体实现热量交换，有效回收利用工艺介质气冷却过程中排放的低温热能。有机朗肯循环发电，可用于地热发电。中低温烟气ORC低温发电机规格

ORC电厂使用的空冷冷凝器要比水蒸气电厂使用的空冷冷凝器的体积小得多。中低温烟气ORC低温发电机规格

ORC发电的原理是以沸点远低于水的有机物质(如丁烷、氯乙烷或氟利昂等[8])为工质，有机工质在热力设备中不断进行等压加热、绝热膨胀、等压放热和绝热压缩4个过程，使热能不断转化为机械能，带动发电机产生电能，发电装置的循环系统由换热器、汽轮机、冷凝器和给水泵组成[9]。ORC的具体过程为：机泵送来的有机工质在换热器中经低温余热加热后成为过热蒸汽，过热蒸汽进入汽轮机，将热能转化为机械能，过热蒸汽释放出热能后温度、压力均降低，成为乏汽，由冷凝器冷凝为液态，再经机泵升压，完成一个循环。因为有机工质的常压沸点远低于水的常压沸点(100℃)，使得该有机工质在较低温度下就可以汽化，因此可以充分利用低温余热作为热源进行发电。中低温烟气ORC低温发电机规格

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