隨著全球性的能源緊缺和環境問題日益嚴重，通過充分利用可再生能源和工業余熱資源，從而提高能源利用效率是緩解能源和環境問題的重要方式.有機朗肯循環(ORC)是更有應用前景的低品位熱能發電技術之一.本文針對ORC系統建立了結構參數和系統操作參數同步優化的換熱設備多目標優化模型，采用R245fa為工質和板式換熱器，以效率更大和比投資成本更小為目標函數.首先分析了單個變量(蒸發壓力，冷凝壓力，過熱度，蒸發器板間距，冷凝器板間距)對系統性能的影響，然后選取了系統的運行參數(蒸發壓蒸發壓力，冷凝壓力，過熱度)和換熱器的結構參數(蒸發器和冷凝器的板長，板寬，板間距)九個參數為決策變量，利用遺傳算法進行ORC換熱設備結構與操作參數多目標同步優化，獲得多目標優化的Pareto更優前沿及對應的更優系統運行參數和更佳換熱器結構參數組合。有機朗肯循環發電技術不需設置真空維持系統。山西230kwORC低溫發電機組
ORC的有優點：1.采用低溫有機朗肯循環冷能發電裝置具有操作簡便、靈活性高、占地小、易于維護的優點，雖發電效率較低，但投資小，接收站可操作性強，具備良好的工程化推廣價值。2.海水入口溫度對冷能發電裝置影響明顯，在其他條件均相同的情況下，海水入口溫度為重現期2a極端更高水溫29.9℃時，與貧氣海水均溫（18.8℃）工況相比，裝置發電效率提高了20%。因此，我國南方地區LNG接收站尤其適合采用低溫有機朗肯循環冷能發電系統。3.在其他條件均相同的情況下，富氣情況下的發電效率較貧氣情況降低約25%。銀川中低溫煙氣ORC低溫發電機組有機朗肯循環發電，可用于地熱發電。
ORC特點：1.在缺水地區，優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時能產生較高的汽輪機效率，不需要裝齒輪箱。3.有機工質冷凝壓力高，整個系統在接近和稍高于大氣壓力的情況下工作，使得有機工質的漏失現象大為降低。4.有機工質凝固點很低(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施。
在有機朗肯循環發電設備中，低壓液態有機工質經過工質泵增壓后進入蒸發器吸收熱量轉變為高溫高壓蒸汽；之后，高溫高壓有機工質蒸汽推動膨脹機發電機進行發電，產生電量輸出；膨脹機出口的低壓過熱蒸汽進入冷凝器，向低溫熱源放熱而被冷凝為液態，如此往復循環。ORC發電設備與其他熱機循環相比有諸多明顯的優點。首先，與其他熱機循環相比，ORC對低品位余熱的利用率更高；其次，使用ORC發電設備的尺寸和重量小；此外，有ORC比其他熱電循環的運行維護成本更低。ORC技術不但用于水泥工廠的余熱發電廠，也用于其他工業。
有機朗肯循環概念：有機朗肯循環（OrganicRankineCycle，簡稱ORC）利用有機工質低沸點的特性。在低溫條件下有機工質被加熱即發生蒸發，工質汽化后獲得較高的蒸氣壓力，推動膨脹機做功，從而將低品位熱能轉換為高品位的機械能和電能。因此，有機朗肯循環發電技術，是一項將工業生產過程中產生的中低品位余熱加以回收利用，轉化為高品位電能的節能減排技術。ORC發電機組技術原理：ORC發電機組由有機工質、蒸發器、透平膨脹—發電一體機、冷凝器、工質泵、發電控制系統和并網系統等幾部分組成。一般ORC發電系統選擇使用異步電機。銀川中低溫煙氣ORC低溫發電機組
ORC發電機組的裝機容量和對電網的網更方便。山西230kwORC低溫發電機組
ORC低溫余熱發電技術研究利用現狀：國外對于低溫余熱的研究開始于20世紀70年代，其中對ORC系統進行研究的更早，早在20世紀20年代初期，就有人開始研究使用苯醚為工質的有機朗肯循環系統。總結了國外一部分ORC系統設備生產商及相應的技術參數，研究發現比較適合用于300℃以下的余熱熱源。工業余熱資源回收潛力和余熱發電環保效應巨大，美國公司曾經建造了利用煉油廠為余熱（110℃）的ORC系統，該系統運用單級向心透平，有機工質為R113，輸出功率約為1174KW。日本曾建造了以工業廢熱為熱源的ORC系統，更終取得了良好的社會和經濟效益。山西230kwORC低溫發電機組
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