近年來,隨著世界性的能源資源緊缺和全球性環(huán)境問題的日益嚴(yán)重,各國已在緊張的研究相關(guān)技術(shù)理論或制定相應(yīng)政策應(yīng)對、緩解該問題?;诘推肺粺崮芾玫挠袡C(jī)朗肯循環(huán)(OrganicRankineCycle,ORC)是降低能源燃料消耗、節(jié)能減排的有效措施和手段,成為世界各國學(xué)者、科研機(jī)構(gòu)、高等院校研究的重點(diǎn)課題,采用新型的冷電、熱電或冷熱電聯(lián)供循環(huán)是提高低品位熱能利用ORC系統(tǒng)效率和優(yōu)化其性能的有效途徑之一。應(yīng)用于ORC系統(tǒng)的有機(jī)工質(zhì)具有一定的GWP值、ODP值等環(huán)境潛值,都將對環(huán)境產(chǎn)生一定的影響,在其生產(chǎn)和運(yùn)輸過程中可能對環(huán)境造成一定的污染,ORC系統(tǒng)運(yùn)行過程中工質(zhì)泄漏也必將加劇全球變暖、臭氧層的破壞。常規(guī)的水蒸氣朗肯循環(huán)中,工質(zhì)是水蒸氣。220kwORC低溫發(fā)電機(jī)組經(jīng)銷商
ORC特點(diǎn):(1)對較低溫度熱源的利用有更高的效率。(2)戊烷比水蒸氣密度大一點(diǎn),比容也是比較小的,因此所需汽輪機(jī)的尺寸(特別是減小汽輪機(jī)末級葉片的高度)、排氣管道尺寸及空冷冷凝器中的管道直徑均較小。(3)與水蒸氣不同,戊烷在膨脹作功過程中,從高壓到低壓始終保持干燥狀態(tài),這就消除了形成濕氣以及當(dāng)高速小水滴沖擊汽輪機(jī)時(shí),產(chǎn)生腐蝕損壞的可能性。所以,ORC能比水蒸氣汽輪機(jī)更有效地適應(yīng)部分負(fù)荷運(yùn)行及大的功率變動,不需要裝過熱器。220kwORC低溫發(fā)電機(jī)組經(jīng)銷商ORC余熱發(fā)電技術(shù)實(shí)現(xiàn)對低溫余熱的有效應(yīng)用。
有機(jī)朗肯循環(huán)(ORCs)特別適用于回收低品位熱源的能量。本文描述了一個(gè)用于從流量和溫度可變的余熱源中回收能量的小型ORC。傳統(tǒng)的靜態(tài)模型無法預(yù)測在變化的熱源下循環(huán)的瞬態(tài)行為,而這種能力對于在部分負(fù)荷運(yùn)行和啟動和停止過程中模擬適當(dāng)?shù)难h(huán)控制策略是必不可少的。因此,提出了一個(gè)ORC的動態(tài)模型,特別關(guān)注熱交換器的時(shí)變性能,其他部件的動態(tài)是次要的。提出并比較了三種不同的控制策略。仿真結(jié)果表明,基于各種工況下循環(huán)穩(wěn)態(tài)優(yōu)化的模型預(yù)測控制策略效果更好。
ORC發(fā)電的原理是以沸點(diǎn)遠(yuǎn)低于水的有機(jī)物質(zhì)(如丁烷、氯乙烷或氟利昂等[8])為工質(zhì),有機(jī)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,使熱能不斷轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,帶動發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能,發(fā)電裝置的循環(huán)系統(tǒng)由換熱器、汽輪機(jī)、冷凝器和給水泵組成[9]。ORC的具體過程為:機(jī)泵送來的有機(jī)工質(zhì)在換熱器中經(jīng)低溫余熱加熱后成為過熱蒸汽,過熱蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī),將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,過熱蒸汽釋放出熱能后溫度、壓力均降低,成為乏汽,由冷凝器冷凝為液態(tài),再經(jīng)機(jī)泵升壓,完成一個(gè)循環(huán)。因?yàn)橛袡C(jī)工質(zhì)的常壓沸點(diǎn)遠(yuǎn)低于水的常壓沸點(diǎn)(100℃),使得該有機(jī)工質(zhì)在較低溫度下就可以汽化,因此可以充分利用低溫余熱作為熱源進(jìn)行發(fā)電。有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電技術(shù)不需設(shè)置真空維持系統(tǒng)。
有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電技術(shù)是在朗肯循環(huán)的基礎(chǔ)上,采用低沸點(diǎn)的有機(jī)物作為循環(huán)工質(zhì),從溫度相對較低熱源吸收熱量,然后膨脹做功從而帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電.與傳統(tǒng)的使用水蒸汽作為工質(zhì)的發(fā)電技術(shù)相比,該技術(shù)能夠有效地把低品位的熱能轉(zhuǎn)化為高品位的電能,并具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,發(fā)電過程安全可靠等優(yōu)勢,在工業(yè)余熱的回收,地?zé)崮?,太陽能等新能源的開發(fā)利用領(lǐng)域具有較大的前景。有機(jī)朗肯循環(huán)在回收低品位熱能具有很多有點(diǎn),主要是:在回收中低品位熱能時(shí)效率高、結(jié)構(gòu)簡單、工作壓力對密封要求低、采用新型工質(zhì)的有機(jī)朗肯循環(huán)對環(huán)境友好等特點(diǎn),因此有機(jī)朗肯循環(huán)被認(rèn)為是一項(xiàng)切實(shí)可行的綠色能源技術(shù)。高等的余熱發(fā)電過程控制系統(tǒng)能確保余熱發(fā)電過程的安全、可靠及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。有機(jī)朗肯循環(huán)過程具有多變量強(qiáng)耦合、非線性和不確定性等特點(diǎn),所以有必要選擇一種先進(jìn)的控制算法來提高余熱發(fā)電過程的性能。ORC是以低沸點(diǎn)有機(jī)物為工質(zhì)的朗肯循環(huán)。廣東低溫orc發(fā)電
有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電,提高能源利用效率。220kwORC低溫發(fā)電機(jī)組經(jīng)銷商
ORC低溫余熱發(fā)電技術(shù)研究利用現(xiàn)狀:國外對于低溫余熱的研究開始于20世紀(jì)70年代,其中對ORC系統(tǒng)進(jìn)行研究的更早,早在20世紀(jì)20年代初期,就有人開始研究使用苯醚為工質(zhì)的有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)。總結(jié)了國外一部分ORC系統(tǒng)設(shè)備生產(chǎn)商及相應(yīng)的技術(shù)參數(shù),研究發(fā)現(xiàn)比較適合用于300℃以下的余熱熱源。工業(yè)余熱資源回收潛力和余熱發(fā)電環(huán)保效應(yīng)巨大,美國公司曾經(jīng)建造了利用煉油廠為余熱(110℃)的ORC系統(tǒng),該系統(tǒng)運(yùn)用單級向心透平,有機(jī)工質(zhì)為R113,輸出功率約為1174KW。日本曾建造了以工業(yè)廢熱為熱源的ORC系統(tǒng),更終取得了良好的社會和經(jīng)濟(jì)效益。220kwORC低溫發(fā)電機(jī)組經(jīng)銷商