温度参数对有机朗肯循环系统的影响研究:针对天然气与石油领域中大量存在的90~150℃低温余热,采用有机朗肯循环(OrganicRankineCycle,ORC)进行回收利用。选用R134a、R245fa和R601a三种有机工质,根据有机朗肯循环的理论基础,建立热力学模型,并考虑温度参数对有机朗肯循环系统的影响。研究发现:有机朗肯循环系统在更佳蒸发温度时,循环净输出功更大,平准化发电成本更小;系统还存在更佳冷凝温度使得净输出功和热效率更大,平准化发电成本更小的现象;工质的过热度、过冷度对循环热效率和平准化发电成本没有明显的影响,反而会减小循环的净输出功。综合净输出功、热效率以及平准化发电成本,R245fa是更适宜用于低温余热回收有机朗肯循环系统的有机工质。该研究可为低温余热的回收利用提供一定的理论基础。ORC过程具有多变量强耦合、非线性和不确定性等特点。ORC发电组现货
有机朗肯循环是一种新型环保型的发电技术,由蒸发器、膨胀机、冷凝器和工质泵组成,如下图所示。有机朗肯循环的工质是低沸点、高蒸汽压的有机工质,工质在蒸发器中从低温热源中吸收热量产生有机蒸气,进而推动膨胀机旋转,带动发电机发电,在膨胀机做完功的乏气进入冷凝器中重新冷却为液体,由工质泵打入蒸发器,完成一个循环。它可利用的低品位能主要有:工业余热、地热、太阳能、生物质能、液化天然气的冷能回收。有机朗肯循环发电技术与常规水蒸汽朗肯循环发电技术相比,具有如下优点:效率高,系统构成简单;不需设置真空维持系统;通流面积较小,透平尺寸小;使用干流体时,余热锅炉中不必设置过热段,工质蒸汽直接以饱和气体进透平膨胀做功;可实现远程控制,运行成本很低;单机容量范围广;系统部件、设备可实现标准模块化生产,降低了制造成本。ORC发电组制作报价ORC主要由余热锅炉(或换热器)、透平、冷凝器和工质泵四大部套组成。
ORC低温余热发电技术研究利用现状: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。总结了国外一部分ORC系统设备生产商及相应的技术参数,研究发现比较适合用于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。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。
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,根据机器运行环境,合理选择国内主流出色有机工质作为ORC机组运行工质。有机朗肯循环发电技术可实现远程控制。
有机朗肯循环概念:有机朗肯循环(OrganicRankineCycle,简称ORC)利用有机工质低沸点的特性。在低温条件下有机工质被加热即发生蒸发,工质汽化后获得较高的蒸气压力,推动膨胀机做功,从而将低品位热能转换为高品位的机械能和电能。因此,有机朗肯循环发电技术,是一项将工业生产过程中产生的中低品位余热加以回收利用,转化为高品位电能的节能减排技术。ORC发电机组技术原理:ORC发电机组由有机工质、蒸发器、透平膨胀—发电一体机、冷凝器、工质泵、发电控制系统和并网系统等几部分组成。有机朗肯循环系统以其良好的机动性等优点。高效磁浮涡轮ORC发电装置哪家好
有机朗肯循环低温余热发电技术为有效解决大量低温余热资源回收问题提供了选择。ORC发电组现货
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发电组现货
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