動態透平效率對有機朗肯循環系統性能的影響:向心透平效率隨運行參數的變化及工質種類的不同有較大差別,引入向心透平一維分析模型來計算透平效率,分析蒸發溫度與冷凝溫度對透平效率的影響,比較固定透平效率與動態透平效率有機朗肯循環(ORC)系統的熱力性能與經濟性能。采用非支配解排序遺傳算法(NSGA-Ⅱ)優化ORC系統篩選出更優工質,確定更佳蒸發溫度與冷凝溫度。同時比較了不同熱源溫度下固定透平效率和動態透平效率ORC系統的更佳運行參數,分析了透平效率隨熱源溫度的變化。ORC的結構非常的簡單。拉薩高效磁浮渦輪ORC發電設備
在世界范圍內,超過九成的電能產生都通過以水和水蒸氣為循環工質的朗肯循環產生,其主要包括定壓吸熱、等熵膨脹、等壓冷凝和等熵壓縮等四個過程。當熱源溫度低于370℃時,例如余熱及地熱等,以水為工質的傳統朗肯循環已經不能對其進行有效的利用。在這種背景下,有機朗肯循環逐漸受到研究者的重視。有機朗肯循環(OrganicRankineCycle,ORC)采用低沸點有機物為工質(如R113,R123等),具有使用壽命長、維護費用低和自動化程度高等特點,使得朗肯循環能夠從低品位的熱源中吸熱,因此特別適合中低溫余熱的利用。熱水或熱流體ORC低溫發電機組多少錢有機朗肯循環發電,提高能源利用效率。
有機朗肯循環(ORC)在中低溫熱能回收領域有著普遍的應用,但在中低溫范圍內很多熱源工況存在較強的波動,如太陽熱能,工業或內燃機煙氣余熱等。ORC系統在變工況熱源驅動下可能會產生如下問題:系統吸熱過多導致系統內溫度、壓力過高,工質裂解;系統吸熱不足而導致膨脹機液擊,系統無法正常運行。因此,研究ORC系統在變工況熱源下的動態運行情況變得十分重要。以ORC系統在變工況熱源下的動態特性為主要研究對象,采用實驗研究與仿真模擬相結合的研究方法。
ORC系統的蒸發溫度應該控制在70-11℃,并且系統的凈輸出功存在極大值,綜合分析工質對環境影響潛能值,使用R600a工質比較有效,根據蒸發溫度為100℃設計,ORC系統可以獲得385kW的發電功率,全年可以節約950噸標煤,并減少2250噸二氧化碳,以及降低氮氧化物的排放,有非常好的節能減排效果。垃圾焚燒低溫余熱發電的系統設計中,設計人員應該了解不同工質的屬性,并根據系統的要求正確選擇工質;有工質的蒸發溫度,對發電功率、發電效率和排煙溫度有明顯影響,工質選擇時應予以綜合考慮。有機朗肯循環發電,利用低沸點有機物作為工質的朗肯循環的發電技術。
有機朗肯循環是一種新型環保型的發電技術,由蒸發器、膨脹機、冷凝器和工質泵組成,如下圖所示。有機朗肯循環的工質是低沸點、高蒸汽壓的有機工質,工質在蒸發器中從低溫熱源中吸收熱量產生有機蒸氣,進而推動膨脹機旋轉,帶動發電機發電,在膨脹機做完功的乏氣進入冷凝器中重新冷卻為液體,由工質泵打入蒸發器,完成一個循環。它可利用的低品位能主要有:工業余熱、地熱、太陽能、生物質能、液化天然氣的冷能回收。有機朗肯循環發電技術與常規水蒸汽朗肯循環發電技術相比,具有如下優點:效率高,系統構成簡單;不需設置真空維持系統;通流面積較小,透平尺寸小;使用干流體時,余熱鍋爐中不必設置過熱段,工質蒸汽直接以飽和氣體進透平膨脹做功;可實現遠程控制,運行成本很低;單機容量范圍廣;系統部件、設備可實現標準模塊化生產,降低了制造成本。ORC優點主要體現在回收顯熱方面有較高的效率。ORC低溫發電機組經銷商
有機朗肯循環發電技術單機容量范圍廣。拉薩高效磁浮渦輪ORC發電設備
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。通過對國內外大部分ORC系統設備生產商及相應的技術參數的分析和研究,發現ORC系統比較適合用于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。美國公司和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。拉薩高效磁浮渦輪ORC發電設備