ORC機組將凝結水熱能轉化為電能的工作流程:有機工質在換熱器中被凝結水加熱后,由液體變成氣體完成升壓,進入透平發電機做功,做功后的有機工質氣體壓力下降,溫度降低,進入蒸發式冷凝器的殼層,經冷卻介質冷凝成液體,液體由工質泵送入換熱器循環使用。換熱器中有機工質的液位由工質泵自動控制,保持系統熱量平衡。乏汽余熱發電:采用ORC機組將系統乏汽和余熱回收發電裝置中汽水分離器產生的二次汽的混合汽熱源(熱源2)轉化為電能,ORC原理與凝結水一樣,發電后相變為45℃凝結水直接送至除油除鐵裝置使用,乏汽量約為25t/h,溫度由120~125℃變為45℃。ORC技術與常規的水蒸氣朗肯循環相比有很多優點。100kwORC低溫發電機組定制
工質選擇的基本原則:ORC發電系統的工質選擇十分重要,選擇過程中應該充分考慮工質的經濟性、安全性和技術性。工質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,工質應具有適當的熱穩定極限,和發動機材料、潤滑油都具有較好的相容性。除性能要求外,工質也要滿足環保的要求,而且要控制工質的毒性和滿足化學穩定性要求,在經濟性上也要足夠低廉,并且輸送儲存都比較方便。選擇工質時,更重要的在于工質的熱力學性能,將會決定設備的尺寸、穩定性、環保水平很經濟性。廣西高效磁浮渦輪ORC發電產品有機朗肯循環的工質是低沸點、高蒸汽壓的有機工質。
提高ORC熱效率的有效途徑有哪些?1、提高過熱器出口蒸汽壓力與溫度。2、降低排汽壓力。3、減少排煙、散熱損失。4、提高鍋爐、汽輪機內效率(改進設計)。在相同的蒸發溫度與蒸發壓力下,系統熱效率隨著冷凝壓力的降低而增大。當冷凝壓力由P降低為P時,平均放熱溫度隨之降低,從而使得循環溫差增大,從而使得系統熱效率增大。同樣地,不能通過一味地降低冷凝壓力來獲得更高的熱效率。這是因為工質飽和溫度與飽和壓力是一一對應的,降低冷凝壓力勢必會導致冷凝器中的飽和溫度降低,而飽和溫度需要高于環境溫度,才能保證系統的正常運行;其次,為了防止管路產生負壓、滲入雜質系統管路中的壓力一般高于環境壓力,確保系統穩定運行。
動態透平效率對有機朗肯循環系統性能的影響:透平效率隨蒸發溫度的降低或者冷凝溫度的升高而增大,采用動態透平效率后,系統凈輸出功隨蒸發溫度升高而增加趨勢減緩,工質排序也發生了變化;對于固定透平效率與動態透平效率ORC系統,經多目標篩選后所確定的更優工質及更佳蒸發溫度和冷凝溫度均有一定差異,表明若采用固定透平效率會對工質篩選及參數優化造成一定誤差;隨著熱源溫度的升高,固定透平效率與動態透平效率ORC系統之間更佳蒸發溫度與凈輸出功差異逐漸增大,說明熱源溫度越高,采用固定透平效率引起的誤差越大。有機朗肯循環發電技術不需設置真空維持系統。
在ORC低溫余熱發電系統中,有機工質的研究和選擇是更重要的內容之一,因為有機工質的物理性質對熱源的回收效率起著決定性的作用,并對系統組件的設計難度有重要影響。例如,工質的冷凝壓力高,會導致密封系統設計難度高。由于ORC系統回收的是低溫余熱,為了使工作介質在較低溫度下汽化,應采用沸點較低的有機工作介質。同時,低沸點有機工作介質還應具有以下理想特性: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,高循環效率,較高的安全性和環境友好性,根據機器運行環境,合理選擇國內主流出色有機工質作為ORC機組運行工質。ORC采用新型工質的有機朗肯循環對環境友好等特點。高效磁浮渦輪ORC發電設備設計
ORC余熱發電技術改善環境問題。100kwORC低溫發電機組定制
根據包鋼薄板廠寬厚板2號加熱爐的高溫煙氣參數,采用多級軸流ORC透平發電機組對該加熱爐的高溫煙氣熱能進行回收發電,機組發電工藝為:高溫煙氣與熱水換熱,再將熱水引入蒸發器與有機工質R245fa換熱,產生R245fa蒸汽推動ORC膨脹機膨脹做功并帶動發電機發電,膨脹機膨脹后的乏汽進入蒸發式冷凝器冷凝成液態,經工質泵進入預熱器預熱后進入蒸發器再次蒸發成氣態。該機組采用高效軸流反動式透平膨脹機和同步發電機,整個機組采用集散設計,透平膨脹機的設計技術較成熟,單機能實現小功率到大功率的任意設計。100kwORC低溫發電機組定制