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,上海orc低温余热发电,更高可达70%,上海orc低温余热发电。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%,上海orc低温余热发电。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。有机朗肯循环发电,可用于太阳能发电。上海orc低温余热发电
一般ORC发电系统选择使用异步电机,考虑因素是系统控制问题,异步电机对转速控制要求不高,在热源不稳定的情况下,电机对机组有较大工况的变化范围适应性较强。ORC发电机组的装机容量和对电网的冲击较小,并网更方便,功率较大,运用范围更广。蒸发器和冷凝器统称为换热器,其作用和工作原理一样。在ORC发电系统中换热器类型的选用对机组效率与经济技术性影响较大。现目前运用于ORC发电系统的换热器有管壳式换热器和板式换热器,相对而言,管壳式换热器较平板式换热器运用更多,而板式换热器与常规的管壳式换热器相比,传热系数较高,在一定的范围内有取代管壳式换热器的趋势。上海orc余热发电ORC发电机组的装机容量和对电网的冲击较小。
利用有机朗肯循环(OrganicRankineCycle,ORC)系统,将低品位热能(一般低于200℃,如太阳热能、工业余热等)转化为电能。ORC有单循环和双循环。工质有很多种,如正丁烷、异丁烷,氯乙烷、氨以及氟利昂系列等物质,都可以作为汽轮机的工质。常规的朗肯循环系统以水—水蒸汽作为工质,系统由锅炉、汽轮机、冷凝器和给水泵4组设备组成.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。ORC只是工质不同而已,而且主要用于低温领域。
研究了不同热源温度下ORC系统的变工况性能,分析了不同热源温度下固定透平效率与动态透平效率下ORC系统的性能。得出如下结论:透平效率随蒸发温度的降低或者冷凝温度的升高而增大,在不同运行参数及不同工质条件下,透平效率差异较大,更大可达0.151。采用动态透平效率后,系统净输出功增加趋势减缓,且工质排序发生了改变。在给定热源条件下,选取不同的透平效率,更优工质及更佳运行参数也不同。对于固定透平效率ORC系统,若侧重于系统产品㶲单价,则异戊烷为更优,若侧重于系统单位净输出功投资成本,则戊烷为更优工质,更佳蒸发温度与冷凝温度分别为377.10K和323.70K。而对于动态透平ORC系统而言,戊烷为更优工质,更佳蒸发温度与冷凝温度则分别为374.05K和324.34K。ORC的工作压力对密封要求低。
膨胀机是ORC余热发电系统中的主要设备,它是将蒸发器出口的高温高压的有机饱和蒸气的热能转化为机械能从而对外做功的设备。膨胀机按工作性质和结构的不同,可分为速度式和容积式膨胀机。速度式膨胀机适用于大流量场合,其输出功率和转速相应较高。小流量,大膨胀比的场合采用容积型膨胀机较为合适。现目前研究较多的是螺杆膨胀机和径流式透平膨胀机。螺杆膨胀机有较为成熟的工业应用,适合行业较多,目前我国已成功研制出了10KW和40KW的单螺杆膨胀机的样机。ORC发电机组的装机容量和对电网的运用范围更广。上海orc余热发电
ORC过程具有多变量强耦合、非线性和不确定性等特点。上海orc低温余热发电
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。上海orc低温余热发电
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