利用有機朗肯循環(huán)(OrganicRankineCycle,ORC)系統(tǒng),將低品位熱能(一般低于200℃,如太陽熱能、工業(yè)余熱等)轉化為電能。ORC有單循環(huán)和雙循環(huán)。工質有很多種,如正丁烷、異丁烷,氯乙烷、氨以及氟利昂系列等物質,都可以作為汽輪機的工質。常規(guī)的朗肯循環(huán)系統(tǒng)以水—水蒸汽作為工質,系統(tǒng)由鍋爐、汽輪機、冷凝器和給水泵4組設備組成.工質在熱力設備中不斷進行等壓加熱、絕熱膨脹、等壓放熱和絕熱壓縮4個過程。ORC只是工質不同而已,而且主要用于低溫領域。ORC的工作壓力對密封要求低。230kwORC低溫發(fā)電機組售價
提高ORC熱效率的有效途徑有哪些?1、提高過熱器出口蒸汽壓力與溫度。2、降低排汽壓力。3、減少排煙、散熱損失。4、提高鍋爐、汽輪機內效率(改進設計)。在相同的蒸發(fā)溫度與蒸發(fā)壓力下,系統(tǒng)熱效率隨著冷凝壓力的降低而增大。當冷凝壓力由P降低為P時,平均放熱溫度隨之降低,從而使得循環(huán)溫差增大,從而使得系統(tǒng)熱效率增大。同樣地,不能通過一味地降低冷凝壓力來獲得更高的熱效率。這是因為工質飽和溫度與飽和壓力是一一對應的,降低冷凝壓力勢必會導致冷凝器中的飽和溫度降低,而飽和溫度需要高于環(huán)境溫度,才能保證系統(tǒng)的正常運行;其次,為了防止管路產生負壓、滲入雜質系統(tǒng)管路中的壓力一般高于環(huán)境壓力,確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行。220kwORC低溫發(fā)電機求購有機朗肯循環(huán)發(fā)電,可用于太陽能發(fā)電。
在有機朗肯循環(huán)發(fā)電設備中,低壓液態(tài)有機工質經過工質泵增壓后進入蒸發(fā)器吸收熱量轉變?yōu)楦邷馗邏赫羝恢?,高溫高壓有機工質蒸汽推動膨脹機發(fā)電機進行發(fā)電,產生電量輸出;膨脹機出口的低壓過熱蒸汽進入冷凝器,向低溫熱源放熱而被冷凝為液態(tài),如此往復循環(huán)。ORC發(fā)電設備與其他熱機循環(huán)相比有諸多明顯的優(yōu)點。首先,與其他熱機循環(huán)相比,ORC對低品位余熱的利用率更高;其次,使用ORC發(fā)電設備的尺寸和重量?。淮送?,有ORC比其他熱電循環(huán)的運行維護成本更低。
膨脹機是ORC余熱發(fā)電系統(tǒng)中的主要設備,它是將蒸發(fā)器出口的高溫高壓的有機飽和蒸氣的熱能轉化為機械能從而對外做功的設備。膨脹機按工作性質和結構的不同,可分為速度式和容積式膨脹機。速度式膨脹機適用于大流量場合,其輸出功率和轉速相應較高。小流量,大膨脹比的場合采用容積型膨脹機較為合適。現目前研究較多的是螺桿膨脹機和徑流式透平膨脹機。螺桿膨脹機有較為成熟的工業(yè)應用,適合行業(yè)較多,目前我國已成功研制出了10KW和40KW的單螺桿膨脹機的樣機。ORC發(fā)電技術市場潛力大。
動態(tài)透平效率對有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)性能的影響:向心透平效率隨運行參數的變化及工質種類的不同有較大差別,引入向心透平一維分析模型來計算透平效率,分析蒸發(fā)溫度與冷凝溫度對透平效率的影響,比較固定透平效率與動態(tài)透平效率有機朗肯循環(huán)(ORC)系統(tǒng)的熱力性能與經濟性能。采用非支配解排序遺傳算法(NSGA-Ⅱ)優(yōu)化ORC系統(tǒng)篩選出更優(yōu)工質,確定更佳蒸發(fā)溫度與冷凝溫度。同時比較了不同熱源溫度下固定透平效率和動態(tài)透平效率ORC系統(tǒng)的更佳運行參數,分析了透平效率隨熱源溫度的變化。ORC余熱發(fā)電系統(tǒng)有著流量大、裝機功率大等特點。100kwORC低溫發(fā)電機制作
ORC余熱發(fā)電技術具有明顯的社會和經濟效益。230kwORC低溫發(fā)電機組售價
ORC應用領域及經濟性分析:地熱發(fā)電,地熱溫度一般在幾十度到300度之間。實際上ORC可利用的溫度必須在80度以上,低于這個溫度則由于熱電轉換效率過低而導致經濟性很差。地熱開發(fā)中的勘探成本包括打生產井和回灌井,占總投資成本的比例很高,更高可達70%。此外,由于發(fā)電過程中地熱水的抽取和回灌耗能大,水泵及工質泵的耗電量要占到總輸出功率的30%-50%。當然,較高溫度(150℃以上)的地熱源也可使用熱電聯(lián)產方式:冷凝溫度設置高一點,比如60℃,ORC系統(tǒng)出來的冷卻水即可用于區(qū)域供熱。在這種情況下,通過放棄一部分發(fā)電效率來換取整體回收效率的提高。230kwORC低溫發(fā)電機組售價