目前化工行业现有生产工艺中有多处工艺介质气(温度约90~160℃)通过水冷方式进行冷却,不但造成低品位热能资源的浪费,循环冷却水系统自身还要消耗大量的电能和水资源。虽然有些工艺流程实现了高温介质对低温介质的加热来优化化工生产过程中的管网匹配工艺,但高温介质和低温介质间往往存在较大的温度差,造成热能的损失和浪费。有机朗肯循环技术可实现对化工过程中工艺流体余热的回收利用,回收过程中有机朗肯循环介质与冷热流体实现热量交换,有效回收利用工艺介质气冷却过程中排放的低温热能。有机朗肯循环发电技术单机容量范围广。吉林100kwORC低温发电机
在ORC低温余热发电系统中,有机工质的研究和选择是更重要的内容之一,因为有机工质的物理性质对热源的回收效率起着决定性的作用,并对系统组件的设计难度有重要影响。例如,工质的冷凝压力高,会导致密封系统设计难度高。由于ORC系统回收的是低温余热,为了使工作介质在较低温度下汽化,应采用沸点较低的有机工作介质。同时,低沸点有机工作介质还应具有以下理想特性:低临界压力和临界温度,良好的干湿性能,低粘度,低表面张力,高循环效率,较高的安全性和环境友好性,根据机器运行环境,合理选择国内主流出色有机工质作为ORC机组运行工质。江苏orc低温余热发电技术ORC过程具有多变量强耦合、非线性和不确定性等特点。
有机朗肯循环是一种新型环保型的发电技术,由蒸发器、膨胀机、冷凝器和工质泵组成,如下图所示。有机朗肯循环的工质是低沸点、高蒸汽压的有机工质,工质在蒸发器中从低温热源中吸收热量产生有机蒸气,进而推动膨胀机旋转,带动发电机发电,在膨胀机做完功的乏气进入冷凝器中重新冷却为液体,由工质泵打入蒸发器,完成一个循环。它可利用的低品位能主要有:工业余热、地热、太阳能、生物质能、液化天然气的冷能回收。有机朗肯循环发电技术与常规水蒸汽朗肯循环发电技术相比,具有如下优点:效率高,系统构成简单;不需设置真空维持系统;通流面积较小,透平尺寸小;使用干流体时,余热锅炉中不必设置过热段,工质蒸汽直接以饱和气体进透平膨胀做功;可实现远程控制,运行成本很低;单机容量范围广;系统部件、设备可实现标准模块化生产,降低了制造成本。
ORC系统净输出功率随着蒸发温度升高先增大后减小,如图3所示,在蒸发温度范围内,三种工质的更大净输出功率为385kW、365kW、350kW,三种工质达到更大净输出功率时温度为100℃、95℃和90℃。根据工质的参数数据,工质的临界温度越低,系统就会有越大的净输出功率,就需要越高的蒸发温度。所以为了获得较高系统输出功率,应该选择临界温度更小的工质。ORC系统排烟温度会随着蒸发温度变化的,系统的排烟温度随着蒸发温度的升高而升高,在蒸发温度相同的情况下,工质的临界温度越低,系统就的排烟温度就会越低。有机朗肯循环发电,可用于海洋温差发电。
有机朗肯循环(ORC)在中低温热能回收领域有着普遍的应用,但在中低温范围内很多热源工况存在较强的波动,如太阳热能,工业或内燃机烟气余热等。ORC系统在变工况热源驱动下可能会产生如下问题:系统吸热过多导致系统内温度、压力过高,工质裂解;系统吸热不足而导致膨胀机液击,系统无法正常运行。因此,研究ORC系统在变工况热源下的动态运行情况变得十分重要。以ORC系统在变工况热源下的动态特性为主要研究对象,采用实验研究与仿真模拟相结合的研究方法。使用有机朗肯循环可以用有机工质将低温余热回收后进行发电。吉林100kwORC低温发电机
ORC采用新型工质的有机朗肯循环对环境友好等特点。吉林100kwORC低温发电机
随着全球性的能源紧缺和环境问题日益严重,通过充分利用可再生能源和工业余热资源,从而提高能源利用效率是缓解能源和环境问题的重要方式.有机朗肯循环(ORC)是更有应用前景的低品位热能发电技术之一.本文针对ORC系统建立了结构参数和系统操作参数同步优化的换热设备多目标优化模型,采用R245fa为工质和板式换热器,以效率更大和比投资成本更小为目标函数.首先分析了单个变量(蒸发压力,冷凝压力,过热度,蒸发器板间距,冷凝器板间距)对系统性能的影响,然后选取了系统的运行参数(蒸发压蒸发压力,冷凝压力,过热度)和换热器的结构参数(蒸发器和冷凝器的板长,板宽,板间距)九个参数为决策变量,利用遗传算法进行ORC换热设备结构与操作参数多目标同步优化,获得多目标优化的Pareto更优前沿及对应的更优系统运行参数和更佳换热器结构参数组合。吉林100kwORC低温发电机