近年来,随着世界性的能源资源紧缺和全球性环境问题的日益严重,各国已在紧张的研究相关技术理论或制定相应政策应对、缓解该问题。基于低品位热能利用的有机朗肯循环(OrganicRankineCycle,ORC)是降低能源燃料消耗、节能减排的有效措施和手段,成为世界各国学者、科研机构、高等院校研究的重点课题,采用新型的冷电、热电或冷热电联供循环是提高低品位热能利用ORC系统效率和优化其性能的有效途径之一。应用于ORC系统的有机工质具有一定的GWP值、ODP值等环境潜值,都将对环境产生一定的影响,在其生产和运输过程中可能对环境造成一定的污染,ORC系统运行过程中工质泄漏也必将加剧全球变暖、臭氧层的破坏。ORC技术与常规的水蒸气朗肯循环相比有很多优点。郑州orc发电机组生产厂家
提高ORC热效率的有效途径有哪些?1、提高过热器出口蒸汽压力与温度。2、降低排汽压力。3、减少排烟、散热损失。4、提高锅炉、汽轮机内效率(改进设计)。在相同的蒸发温度与蒸发压力下,系统热效率随着冷凝压力的降低而增大。当冷凝压力由P降低为P时,平均放热温度随之降低,从而使得循环温差增大,从而使得系统热效率增大。同样地,不能通过一味地降低冷凝压力来获得更高的热效率。这是因为工质饱和温度与饱和压力是一一对应的,降低冷凝压力势必会导致冷凝器中的饱和温度降低,而饱和温度需要高于环境温度,才能保证系统的正常运行;其次,为了防止管路产生负压、渗入杂质系统管路中的压力一般高于环境压力,确保系统稳定运行。中低温烟气ORC低温发电机组规格有机朗肯循环发电技术单机容量范围广。
目前更有前途的余热回收技术方向,是将余热转化为电能。然而,现有的技术通常基于有机朗肯循环(ORC)——类似于蒸汽循环,但使用的是不同的流体,而不是水——通常热力性能相对较差,且成本较高。在传统的ORC系统中,动力是由涡轮产生的,涡轮被设计成完全与气态流体一起工作。这样做是为了避免液滴的存在,侵蚀损坏涡轮机。然而,之前的研究表明,两相流体(即液体和蒸汽的组合)的进入可以提高这些系统的功率输出。新研究模拟确定,对于高达250摄氏度的废热,引入两相膨胀系统可以比传统的单相系统多产生28%的电力。
朗肯循环是指以水蒸气作为工质的一种理想循环过程,主要包括等熵压缩、等压加热、等熵膨胀、以及一个等压冷凝过程。用于蒸汽装置动力循环。工作过程:3-4过程:在水泵中水被压缩升压,过程中流经水泵的流量较大,水泵向周围的散热量折合到单位质量工质,可以忽略,因而3一4过程简化为可逆绝热压缩过程,即等熵压缩过程。4-1过程:水在锅炉中被加热的过程本来是在外部火焰与工质之间有较大温差的条件下进行的,而且不可避免地工质会有压力损失,是一个不可逆加热过程。我们把它理想化为不计工质压力变化,并将过程想象为无数个与工质温度相同的热源与工质可逆传热,也就是把传热不可逆因素放在系统之外,只着眼于工质一侧。这样,将加热过程理想化为定压可逆吸热过程。有机朗肯循环是一种新型环保型的发电技术。
ORC应用领域及经济性分析:地热发电,地热温度一般在几十度到300度之间。实际上ORC可利用的温度必须在80度以上,低于这个温度则由于热电转换效率过低而导致经济性很差。地热开发中的勘探成本包括打生产井和回灌井,占总投资成本的比例很高,更高可达70%。此外,由于发电过程中地热水的抽取和回灌耗能大,水泵及工质泵的耗电量要占到总输出功率的30%-50%。当然,较高温度(150℃以上)的地热源也可使用热电联产方式:冷凝温度设置高一点,比如60℃,ORC系统出来的冷却水即可用于区域供热。在这种情况下,通过放弃一部分发电效率来换取整体回收效率的提高。ORC的工作压力对密封要求低。中低温烟气ORC低温发电机批发
ORC能确保余热发电过程的可靠及经济运行。郑州orc发电机组生产厂家
ORC特点:1.在缺水地区,优先使用空气冷却的冷凝器。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,价格也低得多。2.与水蒸气相比,由于有机工质的声速低,在低叶片速度时,能获得有利的空气动力配合,在50Hz时能产生较高的汽轮机效率,不需要装齿轮箱。3.有机工质冷凝压力高,整个系统在接近和稍高于大气压力的情况下工作,使得有机工质的漏失现象大为降低。4.有机工质凝固点很低(低于-73℃),这就允许它在较低温度下仍能释放出能量。这样做,在寒冷天气可增加出力,冷凝器也不需要增加防冻设施。郑州orc发电机组生产厂家