在有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電設(shè)備中,低壓液態(tài)有機(jī)工質(zhì)經(jīng)過工質(zhì)泵增壓后進(jìn)入蒸發(fā)器吸收熱量轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷馗邏赫羝?;之后,高溫高壓有機(jī)工質(zhì)蒸汽推動膨脹機(jī)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電,產(chǎn)生電量輸出;膨脹機(jī)出口的低壓過熱蒸汽進(jìn)入冷凝器,向低溫?zé)嵩捶艧岫焕淠秊橐簯B(tài),如此往復(fù)循環(huán)。ORC發(fā)電設(shè)備與其他熱機(jī)循環(huán)相比有諸多明顯的優(yōu)點。首先,與其他熱機(jī)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(shè)備的尺寸和重量??;此外,有ORC比其他熱電循環(huán)的運行維護(hù)成本更低。ORC發(fā)電機(jī)組的裝機(jī)容量和對電網(wǎng)的功率較大。ORC低溫發(fā)電機(jī)組供應(yīng)公司
有機(jī)朗肯循環(huán)是一種新型環(huán)保型的發(fā)電技術(shù),由蒸發(fā)器、膨脹機(jī)、冷凝器和工質(zhì)泵組成,如下圖所示。有機(jī)朗肯循環(huán)的工質(zhì)是低沸點、高蒸汽壓的有機(jī)工質(zhì),工質(zhì)在蒸發(fā)器中從低溫?zé)嵩粗形諢崃慨a(chǎn)生有機(jī)蒸氣,進(jìn)而推動膨脹機(jī)旋轉(zhuǎn),帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電,在膨脹機(jī)做完功的乏氣進(jìn)入冷凝器中重新冷卻為液體,由工質(zhì)泵打入蒸發(fā)器,完成一個循環(huán)。它可利用的低品位能主要有:工業(yè)余熱、地?zé)?、太陽能、生物質(zhì)能、液化天然氣的冷能回收。有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電技術(shù)與常規(guī)水蒸汽朗肯循環(huán)發(fā)電技術(shù)相比,具有如下優(yōu)點:效率高,系統(tǒng)構(gòu)成簡單;不需設(shè)置真空維持系統(tǒng);通流面積較小,透平尺寸??;使用干流體時,余熱鍋爐中不必設(shè)置過熱段,工質(zhì)蒸汽直接以飽和氣體進(jìn)透平膨脹做功;可實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制,運行成本很低;單機(jī)容量范圍廣;系統(tǒng)部件、設(shè)備可實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)模塊化生產(chǎn),降低了制造成本。鄭州orc余熱發(fā)電技術(shù)ORC余熱發(fā)電技術(shù)具有明顯的社會和經(jīng)濟(jì)效益。
煙氣余熱利用ORC系統(tǒng):余熱鍋爐排出的煙氣經(jīng)脫酸、除塵等凈化處理后,煙氣溫度在150℃左右,低溫余熱仍可進(jìn)一步利用。在煙氣低溫余熱利用ORC系統(tǒng)中,利用有機(jī)工質(zhì)進(jìn)行朗肯循環(huán),其系統(tǒng)配置如圖1所示,有機(jī)工質(zhì)在蒸發(fā)器內(nèi)定壓吸熱,然后在膨脹機(jī)內(nèi)絕熱做功,乏汽在冷凝器中定壓放熱,之后在工質(zhì)泵內(nèi)進(jìn)行絕熱壓縮,再回到原來的動力循環(huán)過程。使用有機(jī)工質(zhì)可以比較好地利用低溫余熱,提升系統(tǒng)的能源利用效率,并降低二氧化碳排放,系統(tǒng)的熱源利用效率會有比較大的提升,從而充分帶動系統(tǒng)發(fā)電,讓系統(tǒng)的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,乏汽可以凝結(jié)為液態(tài)達(dá)到回收能源的目的。
ORC特點:(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,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)荷運行及大的功率變動,不需要裝過熱器。有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)成簡單。
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。有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電技術(shù)可實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。福州ORC發(fā)電組
有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電,可用于海水淡化。ORC低溫發(fā)電機(jī)組供應(yīng)公司
ORC余熱發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本身的優(yōu)勢:可選取與有機(jī)工質(zhì)氟利昂不相溶解且不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的導(dǎo)熱油,采用油與有機(jī)工質(zhì)氟利昂直接接觸熱交換的方法,可進(jìn)一步提高換熱效率。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。ORC發(fā)電系統(tǒng)與傳統(tǒng)低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)的根本區(qū)別在于采用有機(jī)工質(zhì),所以工質(zhì)特性將主導(dǎo)整個發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及效率。國內(nèi)外都對有機(jī)工質(zhì)對于ORC系統(tǒng)的影響有研究,相比而言國內(nèi)單單是起步階段。ORC低溫發(fā)電機(jī)組供應(yīng)公司