在能源危機、氣候變化的時代背景下，有機朗肯循環(huán)（ORC）作為一種低溫余熱資源利用的有效途徑，得到普遍的研究及工業(yè)應(yīng)用。混合工質(zhì)作為該領(lǐng)域的研究熱點，在能否提高ORC循環(huán)性能等問題上觀點截然相悖。本文從工作原理、循環(huán)性能評價、工質(zhì)篩選和工藝優(yōu)化等方面對混合工質(zhì)ORC展開分析及研究，以探究爭議的主要及解決途徑。研究結(jié)果表明：混合工質(zhì)ORC的爭議主要源于缺乏統(tǒng)一的優(yōu)化及評價基準，普遍采用的以盡可能大的相變溫度滑移為約束條件，有可能降低混合工質(zhì)性能；混合工質(zhì)的組分調(diào)控特性表現(xiàn)出巨大潛力，結(jié)合組分調(diào)控的工藝設(shè)計、相變溫度滑移的定量優(yōu)化、實驗及中試是未來應(yīng)重點關(guān)注的研究方向。有機朗肯循環(huán)發(fā)電，可用于地熱發(fā)電。230kwORC低溫發(fā)電機供貨費用
ORC特點：1.在缺水地區(qū)，優(yōu)先使用空氣冷卻的冷凝器。ORC電廠使用的空冷冷凝器要比水蒸氣電廠使用的空冷冷凝器的體積小得多，價格也低得多。2.與水蒸氣相比，由于有機工質(zhì)的聲速低，在低葉片速度時，能獲得有利的空氣動力配合，在50Hz時能產(chǎn)生較高的汽輪機效率，不需要裝齒輪箱。3.有機工質(zhì)冷凝壓力高，整個系統(tǒng)在接近和稍高于大氣壓力的情況下工作，使得有機工質(zhì)的漏失現(xiàn)象大為降低。4.有機工質(zhì)凝固點很低(低于-73℃)，這就允許它在較低溫度下仍能釋放出能量。這樣做，在寒冷天氣可增加出力，冷凝器也不需要增加防凍設(shè)施。230kwORC低溫發(fā)電機供貨費用ORC主要由余熱鍋爐(或換熱器)、透平、冷凝器和工質(zhì)泵四大部套組成。
針對有機朗肯循環(huán)(OrganicRankineCycle，ORC)，基于循環(huán)做功能力、經(jīng)濟性與不可逆性等指標，本文利用層次分析法(AnalyticHierarchyProcess，AHP)，建立有機朗肯循環(huán)的綜合評價模型；并考慮人為因素對優(yōu)化結(jié)果的影響，推導(dǎo)出綜合評價指標F及位置函數(shù)F1。通過優(yōu)化位置函數(shù)F1確定更佳工況點位置，進而求得更優(yōu)綜合評價指標F值。結(jié)合統(tǒng)計學知識，利用變異系數(shù)(CoefficientofVariation，CV)評價循環(huán)穩(wěn)定性。CV值可以反映循環(huán)外界條件變化時，綜合評價指標F值的波動。利用綜合評價指標F對工質(zhì)R227ea進行蒸發(fā)溫度及熱源溫度的優(yōu)化計算，并與凈功優(yōu)化結(jié)果進行對比，證明了綜合評價指標F的合理性。同時研究了七種純工質(zhì)在不同熱源溫度下的綜合性能及穩(wěn)定性；并考察權(quán)重W1對綜合性能和優(yōu)化結(jié)果的影響。本文還對混合工質(zhì)R245fa/R152a的綜合性能進行研究，并與純工質(zhì)進行對比。
ORC的有優(yōu)點：低溫有機朗肯循環(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)造的價值相當可觀，項目具有較好的經(jīng)濟性。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)，附屬于接收站運行。在滿足經(jīng)濟性條件下，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。有機朗肯循環(huán)發(fā)電技術(shù)不需設(shè)置真空維持系統(tǒng)。
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、冷凝器和給水泵組成。工質(zhì)在熱力設(shè)備中不斷進行等壓加熱、絕熱膨脹、等壓放熱和絕熱壓縮四個過程，使熱能不斷轉(zhuǎn)化為機械能。當利用低溫有機工質(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、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，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。ORC余熱發(fā)電技術(shù)實現(xiàn)對低溫余熱的有效應(yīng)用。南昌高效磁浮渦輪ORC發(fā)電設(shè)備
ORC技術(shù)不但用于水泥工廠的余熱發(fā)電廠，也用于其他工業(yè)。230kwORC低溫發(fā)電機供貨費用
隨著全球性的能源緊缺和環(huán)境問題日益嚴重，通過充分利用可再生能源和工業(yè)余熱資源，從而提高能源利用效率是緩解能源和環(huán)境問題的重要方式.有機朗肯循環(huán)(ORC)是更有應(yīng)用前景的低品位熱能發(fā)電技術(shù)之一.本文針對ORC系統(tǒng)建立了結(jié)構(gòu)參數(shù)和系統(tǒng)操作參數(shù)同步優(yōu)化的換熱設(shè)備多目標優(yōu)化模型，采用R245fa為工質(zhì)和板式換熱器，以效率更大和比投資成本更小為目標函數(shù).首先分析了單個變量(蒸發(fā)壓力，冷凝壓力，過熱度，蒸發(fā)器板間距，冷凝器板間距)對系統(tǒng)性能的影響，然后選取了系統(tǒng)的運行參數(shù)(蒸發(fā)壓蒸發(fā)壓力，冷凝壓力，過熱度)和換熱器的結(jié)構(gòu)參數(shù)(蒸發(fā)器和冷凝器的板長，板寬，板間距)九個參數(shù)為決策變量，利用遺傳算法進行ORC換熱設(shè)備結(jié)構(gòu)與操作參數(shù)多目標同步優(yōu)化，獲得多目標優(yōu)化的Pareto更優(yōu)前沿及對應(yīng)的更優(yōu)系統(tǒng)運行參數(shù)和更佳換熱器結(jié)構(gòu)參數(shù)組合。230kwORC低溫發(fā)電機供貨費用