ORC應用領域及經濟性分析:地熱發電,地熱溫度一般在幾十度到300度之間。實際上ORC可利用的溫度必須在80度以上,低于這個溫度則由于熱電轉換效率過低而導致經濟性很差。地熱開發中的勘探成本包括打生產井和回灌井,占總投資成本的比例很高,更高可達70%。此外,由于發電過程中地熱水的抽取和回灌耗能大,水泵及工質泵的耗電量要占到總輸出功率的30%-50%。當然,較高溫度(150℃以上)的地熱源也可使用熱電聯產方式:冷凝溫度設置高一點,比如60℃,ORC系統出來的冷卻水即可用于區域供熱。在這種情況下,通過放棄一部分發電效率來換取整體回收效率的提高。ORC能確保余熱發電過程的安全。長沙熱水或熱流體ORC低溫發電機組
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。中低溫煙氣ORC低溫發電機組廠家有機朗肯循環發電技術可實現遠程控制。
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。
一般ORC發電系統選擇使用異步電機,考慮因素是系統控制問題,異步電機對轉速控制要求不高,在熱源不穩定的情況下,電機對機組有較大工況的變化范圍適應性較強。ORC發電機組的裝機容量和對電網的沖擊較小,并網更方便,功率較大,運用范圍更廣。蒸發器和冷凝器統稱為換熱器,其作用和工作原理一樣。在ORC發電系統中換熱器類型的選用對機組效率與經濟技術性影響較大。現目前運用于ORC發電系統的換熱器有管殼式換熱器和板式換熱器,相對而言,管殼式換熱器較平板式換熱器運用更多,而板式換熱器與常規的管殼式換熱器相比,傳熱系數較高,在一定的范圍內有取代管殼式換熱器的趨勢。有機朗肯循環發電技術不需設置真空維持系統。
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過程具有多變量強耦合、非線性和不確定性等特點。銀川orc發電
有機朗肯循環發電技術系統構成簡單。長沙熱水或熱流體ORC低溫發電機組
ORC余熱發電系統結構本身的優勢:可選取與有機工質氟利昂不相溶解且不會發生化學反應的導熱油,采用油與有機工質氟利昂直接接觸熱交換的方法,可進一步提高換熱效率。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。ORC發電系統與傳統低溫余熱發電系統的根本區別在于采用有機工質,所以工質特性將主導整個發電系統的結構及效率。國內外都對有機工質對于ORC系統的影響有研究,相比而言國內單單是起步階段。長沙熱水或熱流體ORC低溫發電機組
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