有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)與外界環(huán)境緊密相關(guān)，熱源參數(shù)的變化，冷卻水溫度的變化都會使得系統(tǒng)內(nèi)部各個點參數(shù)改變，從而導(dǎo)致系統(tǒng)長期運行在非額定工況熱效率低.該文以循環(huán)工質(zhì)為R245fa的有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)作為研究對象，通過建立蒸發(fā)器和冷凝器換熱模型，得出有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)在不同熱源溫度，不同冷卻水溫度下的更佳蒸發(fā)溫度，凝結(jié)溫度變化情況，從而獲得蒸發(fā)溫度，凝結(jié)溫度與熱源溫度，冷卻水溫度之間的函數(shù)關(guān)系.在實際有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)余熱發(fā)電工程中，存在著很多不穩(wěn)定因素，因此對有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)變工況特性分析是非常有必要的，對于提高系統(tǒng)整體性能具有指導(dǎo)性意義。有機朗肯循環(huán)發(fā)電，利用低沸點有機物作為工質(zhì)的朗肯循環(huán)的發(fā)電技術(shù)。orc發(fā)電工作原理
ORC余熱發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本身的優(yōu)勢：系統(tǒng)本身使用導(dǎo)熱油作為中間換熱工質(zhì)，因為導(dǎo)熱油在300的條件下仍不汽化而保持常壓，此時的水蒸氣飽和壓力已高達8.5MPa。300以下，用導(dǎo)熱油代替?zhèn)鹘y(tǒng)的熱載體水蒸氣，就能以低壓管道系統(tǒng)代替高壓管道系統(tǒng)，降低投資。此外導(dǎo)熱油還具有傳熱均勻，熱穩(wěn)定性好以及優(yōu)良的導(dǎo)熱特性。導(dǎo)熱油對普通的碳鋼設(shè)備和管道基本上無腐蝕作用，不需要采用類似蒸汽系統(tǒng)的給水脫鹽、除氧等復(fù)雜的處理過程，因此具有系統(tǒng)簡單輸送方便等優(yōu)點。因此用導(dǎo)熱油作為工質(zhì)的機組傳熱效率高。orc發(fā)電現(xiàn)價ORC發(fā)電機組的裝機容量和對電網(wǎng)的沖擊較小。
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(shù)的變化及工質(zhì)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(jīng)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(zhì)，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(shù)，分析了透平效率隨熱源溫度的變化。
根據(jù)包鋼薄板廠寬厚板2號加熱爐的高溫?zé)煔鈪?shù)，采用多級軸流ORC透平發(fā)電機組對該加熱爐的高溫?zé)煔鉄崮苓M行回收發(fā)電，機組發(fā)電工藝為：高溫?zé)煔馀c熱水換熱，再將熱水引入蒸發(fā)器與有機工質(zhì)R245fa換熱，產(chǎn)生R245fa蒸汽推動ORC膨脹機膨脹做功并帶動發(fā)電機發(fā)電，膨脹機膨脹后的乏汽進入蒸發(fā)式冷凝器冷凝成液態(tài)，經(jīng)工質(zhì)泵進入預(yù)熱器預(yù)熱后進入蒸發(fā)器再次蒸發(fā)成氣態(tài)。該機組采用高效軸流反動式透平膨脹機和同步發(fā)電機，整個機組采用集散設(shè)計，透平膨脹機的設(shè)計技術(shù)較成熟，單機能實現(xiàn)小功率到大功率的任意設(shè)計。ORC被認為是一項切實可行的綠色能源技術(shù)。
ORC發(fā)電的原理是以沸點遠低于水的有機物質(zhì)(如丁烷、氯乙烷或氟利昂等[8])為工質(zhì)，有機工質(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4個過程，使熱能不斷轉(zhuǎn)化為機械能，帶動發(fā)電機產(chǎn)生電能，發(fā)電裝置的循環(huán)系統(tǒng)由換熱器、汽輪機、冷凝器和給水泵組成[9]。ORC的具體過程為：機泵送來的有機工質(zhì)在換熱器中經(jīng)低溫余熱加熱后成為過熱蒸汽，過熱蒸汽進入汽輪機，將熱能轉(zhuǎn)化為機械能，過熱蒸汽釋放出熱能后溫度、壓力均降低，成為乏汽，由冷凝器冷凝為液態(tài)，再經(jīng)機泵升壓，完成一個循環(huán)。因為有機工質(zhì)的常壓沸點遠低于水的常壓沸點(100℃)，使得該有機工質(zhì)在較低溫度下就可以汽化，因此可以充分利用低溫余熱作為熱源進行發(fā)電。有機朗肯循環(huán)發(fā)電，是進行低溫余熱發(fā)電。寧夏ORC發(fā)電組
ORC能確保余熱發(fā)電過程的安全。orc發(fā)電工作原理
在ORC低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)中，有機工質(zhì)的研究和選擇是更重要的內(nèi)容之一，因為有機工質(zhì)的物理性質(zhì)對熱源的回收效率起著決定性的作用，并對系統(tǒng)組件的設(shè)計難度有重要影響。例如，工質(zhì)的冷凝壓力高，會導(dǎo)致密封系統(tǒng)設(shè)計難度高。由于ORC系統(tǒng)回收的是低溫余熱，為了使工作介質(zhì)在較低溫度下汽化，應(yīng)采用沸點較低的有機工作介質(zhì)。同時，低沸點有機工作介質(zhì)還應(yīng)具有以下理想特性：低臨界壓力和臨界溫度，良好的干濕性能，低粘度，低表面張力，高循環(huán)效率，較高的安全性和環(huán)境友好性，根據(jù)機器運行環(huán)境，合理選擇國內(nèi)主流出色有機工質(zhì)作為ORC機組運行工質(zhì)。orc發(fā)電工作原理