利用有機(jī)朗肯循環(huán)(OrganicRankineCycle,ORC)系統(tǒng),將低品位熱能(一般低于200℃,如太陽(yáng)熱能、工業(yè)余熱等)轉(zhuǎn)化為電能。ORC有單循環(huán)和雙循環(huán)。工質(zhì)有很多種,如正丁烷、異丁烷,氯乙烷、氨以及氟利昂系列等物質(zhì),都可以作為汽輪機(jī)的工質(zhì)。常規(guī)的朗肯循環(huán)系統(tǒng)以水—水蒸汽作為工質(zhì),系統(tǒng)由鍋爐、汽輪機(jī)、冷凝器和給水泵4組設(shè)備組成.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4個(gè)過程。ORC只是工質(zhì)不同而已,而且主要用于低溫領(lǐng)域。有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電,降低環(huán)境污染的有效途徑。貴陽(yáng)orc低溫余熱發(fā)電
目前化工行業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)工藝中有多處工藝介質(zhì)氣(溫度約90~160℃)通過水冷方式進(jìn)行冷卻,不但造成低品位熱能資源的浪費(fèi),循環(huán)冷卻水系統(tǒng)自身還要消耗大量的電能和水資源。雖然有些工藝流程實(shí)現(xiàn)了高溫介質(zhì)對(duì)低溫介質(zhì)的加熱來優(yōu)化化工生產(chǎn)過程中的管網(wǎng)匹配工藝,但高溫介質(zhì)和低溫介質(zhì)間往往存在較大的溫度差,造成熱能的損失和浪費(fèi)。有機(jī)朗肯循環(huán)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)化工過程中工藝流體余熱的回收利用,回收過程中有機(jī)朗肯循環(huán)介質(zhì)與冷熱流體實(shí)現(xiàn)熱量交換,有效回收利用工藝介質(zhì)氣冷卻過程中排放的低溫?zé)崮?。貴陽(yáng)orc低溫余熱發(fā)電ORC的結(jié)構(gòu)非常的簡(jiǎn)單。
有機(jī)朗肯循環(huán)技術(shù)優(yōu)勢(shì):有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)各種形態(tài)的工業(yè)余熱的回收,適應(yīng)煙氣、熱水、乏汽等余熱資源。針對(duì)低溫有機(jī)工質(zhì)特性,螺桿膨脹機(jī)的多適應(yīng)性和自清潔性可適應(yīng)不同的余熱條件。同時(shí)有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)構(gòu)造簡(jiǎn)單,制作方便,可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)并網(wǎng)及下網(wǎng),利用低品質(zhì)余熱產(chǎn)生高品位電力,并入企業(yè)電網(wǎng)節(jié)省等量的生產(chǎn)用電,變廢熱為資源。與高壓水蒸汽直接作為工質(zhì)參與發(fā)電過程的常規(guī)單循環(huán)過程相比,有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)具有其獨(dú)特的優(yōu)越性。有機(jī)工質(zhì)在閉合回路中工作,只起到傳遞熱量的作用,工質(zhì)的物性不會(huì)變化。
ORC的有優(yōu)點(diǎn):1.采用低溫有機(jī)朗肯循環(huán)冷能發(fā)電裝置具有操作簡(jiǎn)便、靈活性高、占地小、易于維護(hù)的優(yōu)點(diǎn),雖發(fā)電效率較低,但投資小,接收站可操作性強(qiáng),具備良好的工程化推廣價(jià)值。2.海水入口溫度對(duì)冷能發(fā)電裝置影響明顯,在其他條件均相同的情況下,海水入口溫度為重現(xiàn)期2a極端更高水溫29.9℃時(shí),與貧氣海水均溫(18.8℃)工況相比,裝置發(fā)電效率提高了20%。因此,我國(guó)南方地區(qū)LNG接收站尤其適合采用低溫有機(jī)朗肯循環(huán)冷能發(fā)電系統(tǒng)。3.在其他條件均相同的情況下,富氣情況下的發(fā)電效率較貧氣情況降低約25%。有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電技術(shù)運(yùn)行成本很低。
有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)在中低溫?zé)崮芑厥疹I(lǐng)域有著普遍的應(yīng)用,但在中低溫范圍內(nèi)很多熱源工況存在較強(qiáng)的波動(dòng),如太陽(yáng)熱能,工業(yè)或內(nèi)燃機(jī)煙氣余熱等。ORC系統(tǒng)在變工況熱源驅(qū)動(dòng)下可能會(huì)產(chǎn)生如下問題:系統(tǒng)吸熱過多導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)溫度、壓力過高,工質(zhì)裂解;系統(tǒng)吸熱不足而導(dǎo)致膨脹機(jī)液擊,系統(tǒng)無法正常運(yùn)行。因此,研究ORC系統(tǒng)在變工況熱源下的動(dòng)態(tài)運(yùn)行情況變得十分重要。以O(shè)RC系統(tǒng)在變工況熱源下的動(dòng)態(tài)特性為主要研究對(duì)象,采用實(shí)驗(yàn)研究與仿真模擬相結(jié)合的研究方法。ORC余熱發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用范圍普遍。貴陽(yáng)orc低溫余熱發(fā)電
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)。貴陽(yáng)orc低溫余熱發(fā)電
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(dòng)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(huì)有比較大的提升,從而充分帶動(dòng)系統(tǒng)發(fā)電,讓系統(tǒng)的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽ζ梢阅Y(jié)為液態(tài)達(dá)到回收能源的目的。貴陽(yáng)orc低溫余熱發(fā)電