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。使用有機朗肯循環(huán)成為回收低品位熱能的有效技術(shù)途徑。烏魯木齊ORC發(fā)電類型
在世界范圍內(nèi),超過九成的電能產(chǎn)生都通過以水和水蒸氣為循環(huán)工質(zhì)的朗肯循環(huán)產(chǎn)生,其主要包括定壓吸熱、等熵膨脹、等壓冷凝和等熵壓縮等四個過程。當熱源溫度低于370℃時,例如余熱及地?zé)岬?,以水為工質(zhì)的傳統(tǒng)朗肯循環(huán)已經(jīng)不能對其進行有效的利用。在這種背景下,有機朗肯循環(huán)逐漸受到研究者的重視。有機朗肯循環(huán)(OrganicRankineCycle,ORC)采用低沸點有機物為工質(zhì)(如R113,R123等),具有使用壽命長、維護費用低和自動化程度高等特點,使得朗肯循環(huán)能夠從低品位的熱源中吸熱,因此特別適合中低溫余熱的利用。遼寧orc低溫余熱發(fā)電技術(shù)有機朗肯循環(huán)發(fā)電技術(shù)通流面積較小。
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。
有機朗肯循環(huán)(OrganicRankineCycle,簡稱ORC)是以低沸點有機物為工質(zhì)的朗肯循環(huán),主要由余熱鍋爐(或換熱器)、透平、冷凝器和工質(zhì)泵四大部分組成。由于ORC在利用低品位能源方面具有眾多的優(yōu)勢,國內(nèi)外的許多學(xué)者都展開了各方面的研究工作。目前對有機朗肯循環(huán)的研究主要分四個階段:第一階段:確定應(yīng)用場合及工作條件,主要任務(wù)是確定有機朗肯循環(huán)應(yīng)用的范圍,明確冷熱源溫度和能量負載等基本邊界條件;第二階段:進行循環(huán)基本的熱力學(xué)分析,主要任務(wù)是根據(jù)已確定循環(huán)邊界條件,結(jié)合工質(zhì)的熱物性,進行熱力學(xué)分析比較,明確熱力過程,完善熱力循環(huán)設(shè)計,工質(zhì)的熱物性對循環(huán)的性能其決定性作用,工質(zhì)的篩選也是此階段的重要工作;第三階段:研究與實際熱源相結(jié)合的過程,在此過程中需要考慮到工質(zhì)的流動性能和熱力學(xué)性能,同時對循環(huán)系統(tǒng)中特定的裝置部件例如透平機等的研究也需要展開;第四階段:系統(tǒng)的工程實際應(yīng)用,主要是各種輔助設(shè)備的不斷完善和改進,包括控制軟件與輔助部件等。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。
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?shù)臒岱€(wěn)定極限,和發(fā)動機材料、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)濟性。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。熱水或熱流體ORC低溫發(fā)電機組現(xiàn)價
有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)以其良好的機動性等優(yōu)點。烏魯木齊ORC發(fā)電類型
一般ORC發(fā)電系統(tǒng)選擇使用異步電機,考慮因素是系統(tǒng)控制問題,異步電機對轉(zhuǎn)速控制要求不高,在熱源不穩(wěn)定的情況下,電機對機組有較大工況的變化范圍適應(yīng)性較強。ORC發(fā)電機組的裝機容量和對電網(wǎng)的沖擊較小,并網(wǎng)更方便,功率較大,運用范圍更廣。蒸發(fā)器和冷凝器統(tǒng)稱為換熱器,其作用和工作原理一樣。在ORC發(fā)電系統(tǒng)中換熱器類型的選用對機組效率與經(jīng)濟技術(shù)性影響較大。現(xiàn)目前運用于ORC發(fā)電系統(tǒng)的換熱器有管殼式換熱器和板式換熱器,相對而言,管殼式換熱器較平板式換熱器運用更多,而板式換熱器與常規(guī)的管殼式換熱器相比,傳熱系數(shù)較高,在一定的范圍內(nèi)有取代管殼式換熱器的趨勢。烏魯木齊ORC發(fā)電類型