近年來,隨著世界性的能源資源緊缺和全球性環(huán)境問題的日益嚴(yán)重,各國已在緊張的研究相關(guān)技術(shù)理論或制定相應(yīng)政策應(yīng)對、緩解該問題。基于低品位熱能利用的有機(jī)朗肯循環(huán)(OrganicRankineCycle,ORC)是降低能源燃料消耗、節(jié)能減排的有效措施和手段,成為世界各國學(xué)者、科研機(jī)構(gòu)、高等院校研究的重點(diǎn)課題,采用新型的冷電、熱電或冷熱電聯(lián)供循環(huán)是提高低品位熱能利用ORC系統(tǒng)效率和優(yōu)化其性能的有效途徑之一。應(yīng)用于ORC系統(tǒng)的有機(jī)工質(zhì)具有一定的GWP值、ODP值等環(huán)境潛值,都將對環(huán)境產(chǎn)生一定的影響,在其生產(chǎn)和運(yùn)輸過程中可能對環(huán)境造成一定的污染,ORC系統(tǒng)運(yùn)行過程中工質(zhì)泄漏也必將加劇全球變暖、臭氧層的破壞。有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電,可用于太陽能發(fā)電。福州orc低溫余熱發(fā)電技術(shù)
ORC的有優(yōu)點(diǎn):低溫有機(jī)朗肯循環(huán)冷能發(fā)電裝置可回收大量LNG冷能,對于年外輸量為300×104t的LNG接收站,單臺發(fā)電裝置年產(chǎn)生電量超過2000×104kW·h,接收站年耗電量逾6000×104kW·h,因此冷能發(fā)電不需上網(wǎng),可完全由接收站自身消納。冷能發(fā)電裝置創(chuàng)造的價值相當(dāng)可觀,項目具有較好的經(jīng)濟(jì)性。對于在年外輸量為300×104t的LNG接收站中建設(shè)的低溫有機(jī)朗肯循環(huán)冷能發(fā)電裝置,計算得到靜態(tài)投資回收期(含建設(shè)期)約為11a,項目內(nèi)部收益率為8.32%,大于8%,具備可行性。具備良好基荷外輸量的LNG接收站更適宜建設(shè)低溫有機(jī)朗肯循環(huán)冷能發(fā)電裝置。冷能發(fā)電項目宜與LNG接收站同步建設(shè),附屬于接收站運(yùn)行。在滿足經(jīng)濟(jì)性條件下,混合工質(zhì)作為循環(huán)工質(zhì)使用將是今后冷能發(fā)電項目優(yōu)化的重要研究方向。西安高效磁浮渦輪ORC發(fā)電產(chǎn)品有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電技術(shù)降低了制造成本。
工質(zhì)選擇的基本原則:ORC發(fā)電系統(tǒng)的工質(zhì)選擇十分重要,選擇過程中應(yīng)該充分考慮工質(zhì)的經(jīng)濟(jì)性、安全性和技術(shù)性。工質(zhì)必須具有較低的臨界溫度和臨界壓力,較低的蒸汽過熱要求并且粘度較低,以及較小的體積比,工質(zhì)應(yīng)具有適當(dāng)?shù)臒岱€(wěn)定極限,和發(fā)動機(jī)材料、潤滑油都具有較好的相容性。除性能要求外,工質(zhì)也要滿足環(huán)保的要求,而且要控制工質(zhì)的毒性和滿足化學(xué)穩(wěn)定性要求,在經(jīng)濟(jì)性上也要足夠低廉,并且輸送儲存都比較方便。選擇工質(zhì)時,更重要的在于工質(zhì)的熱力學(xué)性能,將會決定設(shè)備的尺寸、穩(wěn)定性、環(huán)保水平很經(jīng)濟(jì)性。
ORC低溫余熱發(fā)電技術(shù)研究利用現(xiàn)狀:國外對于低溫余熱的研究開始于20世紀(jì)70年代,其中對ORC系統(tǒng)進(jìn)行研究的更早,早在20世紀(jì)20年代初期,就有人開始研究使用苯醚為工質(zhì)的有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)。總結(jié)了國外一部分ORC系統(tǒng)設(shè)備生產(chǎn)商及相應(yīng)的技術(shù)參數(shù),研究發(fā)現(xiàn)比較適合用于300℃以下的余熱熱源。工業(yè)余熱資源回收潛力和余熱發(fā)電環(huán)保效應(yīng)巨大,美國公司曾經(jīng)建造了利用煉油廠為余熱(110℃)的ORC系統(tǒng),該系統(tǒng)運(yùn)用單級向心透平,有機(jī)工質(zhì)為R113,輸出功率約為1174KW。日本曾建造了以工業(yè)廢熱為熱源的ORC系統(tǒng),更終取得了良好的社會和經(jīng)濟(jì)效益。ORC對較低溫度熱源的利用有更高的效率。
ORC特點(diǎn):(1)對較低溫度熱源的利用有更高的效率。(2)戊烷比水蒸氣密度大一點(diǎn),比容也是比較小的,因此所需汽輪機(jī)的尺寸(特別是減小汽輪機(jī)末級葉片的高度)、排氣管道尺寸及空冷冷凝器中的管道直徑均較小。(3)與水蒸氣不同,戊烷在膨脹作功過程中,從高壓到低壓始終保持干燥狀態(tài),這就消除了形成濕氣以及當(dāng)高速小水滴沖擊汽輪機(jī)時,產(chǎn)生腐蝕損壞的可能性。所以,ORC能比水蒸氣汽輪機(jī)更有效地適應(yīng)部分負(fù)荷運(yùn)行及大的功率變動,不需要裝過熱器。一般ORC發(fā)電系統(tǒng)選擇使用異步電機(jī)。西安高效磁浮渦輪ORC發(fā)電產(chǎn)品
使用有機(jī)朗肯循環(huán)成為回收低品位熱能的有效技術(shù)途徑。福州orc低溫余熱發(fā)電技術(shù)
ORC簡介:常規(guī)的水蒸氣朗肯循環(huán)中,工質(zhì)是水蒸氣,由四大設(shè)備:鍋爐、汽輪機(jī)、冷凝器和給水泵組成。工質(zhì)在熱力設(shè)備中不斷進(jìn)行等壓加熱、絕熱膨脹、等壓放熱和絕熱壓縮四個過程,使熱能不斷轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。當(dāng)利用低溫有機(jī)工質(zhì)(如上述的戊烷)作為循環(huán)的工質(zhì)時,主要設(shè)備有:蒸發(fā)器、汽輪機(jī)、冷凝器和循環(huán)泵等。對于低及中等的焓熱,ORC技術(shù)與常規(guī)的水蒸氣朗肯循環(huán)相比有很多優(yōu)點(diǎn),主要體現(xiàn)在回收顯熱方面有較高的效率,由于循環(huán)中顯熱/潛熱不相等,而ORC技術(shù)中此比例大。因此采用ORC技術(shù)可回收較多的熱量。福州orc低溫余熱發(fā)電技術(shù)
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