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上海orc低溫余熱發(fā)電技術

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利用有機朗肯循環(huán)(OrganicRankineCycle,ORC)系統,將低品位熱能(一般低于200℃,如太陽熱能、工業(yè)余熱等)轉化為電能。ORC有單循環(huán)和雙循環(huán)。工質有很多種,如正丁烷、異丁烷,氯乙烷、氨以及氟利昂系列等物質,都可以作為汽輪機的工質。常規(guī)的朗肯循環(huán)系統以水—水蒸汽作為工質,系統由鍋爐、汽輪機、冷凝器和給水泵4組設備組成.工質在熱力設備中不斷進行等壓加熱、絕熱膨脹、等壓放熱和絕熱壓縮4個過程。ORC只是工質不同而已,而且主要用于低溫領域。ORC余熱發(fā)電技術改善環(huán)境問題。上海orc低溫余熱發(fā)電技術

上海orc低溫余熱發(fā)電技術,ORC

目前化工行業(yè)現有生產工藝中有多處工藝介質氣(溫度約90~160℃)通過水冷方式進行冷卻,不但造成低品位熱能資源的浪費,循環(huán)冷卻水系統自身還要消耗大量的電能和水資源。雖然有些工藝流程實現了高溫介質對低溫介質的加熱來優(yōu)化化工生產過程中的管網匹配工藝,但高溫介質和低溫介質間往往存在較大的溫度差,造成熱能的損失和浪費。有機朗肯循環(huán)技術可實現對化工過程中工藝流體余熱的回收利用,回收過程中有機朗肯循環(huán)介質與冷熱流體實現熱量交換,有效回收利用工藝介質氣冷卻過程中排放的低溫熱能。云南高效磁浮渦輪ORC發(fā)電機采用ORC技術可回收較多的熱量。

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ORC應用領域及經濟性分析:地熱發(fā)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(fā)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(fā)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(qū)域供熱。在這種情況下,通過放棄一部分發(fā)電效率來換取整體回收效率的提高。

工作運行參數對朗肯循環(huán)效率的影響:在朗肯循環(huán)中,表征朗肯循環(huán)特性的循環(huán)特性參數分別為從蒸發(fā)器輸出的過熱蒸汽的狀態(tài)所確定的蒸發(fā)壓力和蒸發(fā)溫度以及冷凝器中冷凝狀態(tài)所確定的冷凝壓力。在蒸發(fā)與冷凝壓力一定時,提高工質的蒸發(fā)器出口溫度可使系統熱效率增大。這是由于當蒸發(fā)溫度由1提高到1點時,平均吸熱溫度隨之提高,使得循環(huán)溫差增大,從而提高循環(huán)熱效率。另外,循環(huán)工質在膨脹終點的干度隨著蒸發(fā)溫度的提高而增大,而干度的增大有利于提高膨脹機械的性能,并延長其使用壽命。ORC采用新型工質的有機朗肯循環(huán)對環(huán)境友好等特點。

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ORC余熱發(fā)電系統結構本身的優(yōu)勢:系統本身使用導熱油作為中間換熱工質,因為導熱油在300的條件下仍不汽化而保持常壓,此時的水蒸氣飽和壓力已高達8.5MPa。300以下,用導熱油代替?zhèn)鹘y的熱載體水蒸氣,就能以低壓管道系統代替高壓管道系統,降低投資。此外導熱油還具有傳熱均勻,熱穩(wěn)定性好以及優(yōu)良的導熱特性。導熱油對普通的碳鋼設備和管道基本上無腐蝕作用,不需要采用類似蒸汽系統的給水脫鹽、除氧等復雜的處理過程,因此具有系統簡單輸送方便等優(yōu)點。因此用導熱油作為工質的機組傳熱效率高。ORC技術與常規(guī)的水蒸氣朗肯循環(huán)相比有很多優(yōu)點。上海orc低溫余熱發(fā)電技術

有機朗肯循環(huán)發(fā)電,是進行低溫余熱發(fā)電。上海orc低溫余熱發(fā)電技術

ORC的有優(yōu)點:1.采用低溫有機朗肯循環(huán)冷能發(fā)電裝置具有操作簡便、靈活性高、占地小、易于維護的優(yōu)點,雖發(fā)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(fā)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(fā)電效率提高了20%。因此,我國南方地區(qū)LNG接收站尤其適合采用低溫有機朗肯循環(huán)冷能發(fā)電系統。3.在其他條件均相同的情況下,富氣情況下的發(fā)電效率較貧氣情況降低約25%。上海orc低溫余熱發(fā)電技術

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