宁夏中低温烟气ORC低温发电机

在能源危机、气候变化的时代背景下，有机朗肯循环（ORC）作为一种低温余热资源利用的有效途径，得到普遍的研究及工业应用。混合工质作为该领域的研究热点，在能否提高ORC循环性能等问题上观点截然相悖。本文从工作原理、循环性能评价、工质筛选和工艺优化等方面对混合工质ORC展开分析及研究，以探究争议的主要及解决途径。研究结果表明：混合工质ORC的争议主要源于缺乏统一的优化及评价基准，普遍采用的以尽可能大的相变温度滑移为约束条件，有可能降低混合工质性能；混合工质的组分调控特性表现出巨大潜力，结合组分调控的工艺设计、相变温度滑移的定量优化、实验及中试是未来应重点关注的研究方向。ORC对较低温度热源的利用有更高的效率。宁夏中低温烟气ORC低温发电机

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。宁夏中低温烟气ORC低温发电机ORC能确保余热发电过程的可靠及经济运行。

在ORC低温余热发电系统中，有机工质的研究和选择是更重要的内容之一，因为有机工质的物理性质对热源的回收效率起着决定性的作用，并对系统组件的设计难度有重要影响。例如，工质的冷凝压力高，会导致密封系统设计难度高。由于ORC系统回收的是低温余热，为了使工作介质在较低温度下汽化，应采用沸点较低的有机工作介质。同时，低沸点有机工作介质还应具有以下理想特性：低临界压力和临界温度，良好的干湿性能，低粘度，低表面张力，高循环效率，较高的安全性和环境友好性。

ORC发电机组可将工业生产过程中产生的中低温余热进行回收，并转化为高等电能。ORC涡轮透平膨胀技术可利用90~300℃的低温热源进行发电，热电转换效率处于行业先进水平。涡轮透平是目前该领域内效率更高的低温发电技术。这一技术可普遍用于石化、钢铁、水泥、建材、玻璃、陶瓷、化肥、化工等高能耗行业的余热回收发电，应用形式包括：工艺热媒水余热回收发电、工艺物料余热回收发电、工艺乏汽或放散废蒸汽余热回收发电、工业窑炉烟气余热回收发电等。也可以推广到可再生能源如地热发电、太阳能光热发电和生物质发电等系统中。有机朗肯循环发电，提高能源利用效率。

工作运行参数对朗肯循环效率的影响：在朗肯循环中，表征朗肯循环特性的循环特性参数分别为从蒸发器输出的过热蒸汽的状态所确定的蒸发压力和蒸发温度以及冷凝器中冷凝状态所确定的冷凝压力。在蒸发与冷凝压力一定时，提高工质的蒸发器出口温度可使系统热效率增大。这是由于当蒸发温度由1提高到1点时，平均吸热温度随之提高，使得循环温差增大，从而提高循环热效率。另外，循环工质在膨胀终点的干度随着蒸发温度的提高而增大，而干度的增大有利于提高膨胀机械的性能，并延长其使用寿命。ORC发电机组的装机容量和对电网的运用范围更广。江西ORC发电类型

有机朗肯循环发电技术设备可实现标准模块化生产。宁夏中低温烟气ORC低温发电机

针对有机朗肯循环(OrganicRankineCycle，ORC)，基于循环做功能力、经济性与不可逆性等指标，本文利用层次分析法(AnalyticHierarchyProcess，AHP)，建立有机朗肯循环的综合评价模型；并考虑人为因素对优化结果的影响，推导出综合评价指标F及位置函数F1。通过优化位置函数F1确定更佳工况点位置，进而求得更优综合评价指标F值。结合统计学知识，利用变异系数(CoefficientofVariation，CV)评价循环稳定性。CV值可以反映循环外界条件变化时，综合评价指标F值的波动。利用综合评价指标F对工质R227ea进行蒸发温度及热源温度的优化计算，并与净功优化结果进行对比，证明了综合评价指标F的合理性。同时研究了七种纯工质在不同热源温度下的综合性能及稳定性；并考察权重W1对综合性能和优化结果的影响。本文还对混合工质R245fa/R152a的综合性能进行研究，并与纯工质进行对比。宁夏中低温烟气ORC低温发电机