石家庄热水或热流体ORC低温发电机组

有机朗肯循环（OrganicRankineCycle，简称ORC）是以低沸点有机物为工质的朗肯循环，主要由余热锅炉（或换热器）、透平、冷凝器和工质泵四大部分组成。由于ORC在利用低品位能源方面具有众多的优势，国内外的许多学者都展开了各方面的研究工作。目前对有机朗肯循环的研究主要分四个阶段：第一阶段：确定应用场合及工作条件，主要任务是确定有机朗肯循环应用的范围，明确冷热源温度和能量负载等基本边界条件；第二阶段：进行循环基本的热力学分析，主要任务是根据已确定循环边界条件，结合工质的热物性，进行热力学分析比较，明确热力过程，完善热力循环设计，工质的热物性对循环的性能其决定性作用，工质的筛选也是此阶段的重要工作；第三阶段：研究与实际热源相结合的过程，在此过程中需要考虑到工质的流动性能和热力学性能，同时对循环系统中特定的装置部件例如透平机等的研究也需要展开；第四阶段：系统的工程实际应用，主要是各种辅助设备的不断完善和改进，包括控制软件与辅助部件等。使用有机朗肯循环成为回收低品位热能的有效技术途径。石家庄热水或热流体ORC低温发电机组

有机朗肯循环概念：有机朗肯循环（OrganicRankineCycle，简称ORC）利用有机工质低沸点的特性。在低温条件下有机工质被加热即发生蒸发，工质汽化后获得较高的蒸气压力，推动膨胀机做功，从而将低品位热能转换为高品位的机械能和电能。因此，有机朗肯循环发电技术，是一项将工业生产过程中产生的中低品位余热加以回收利用，转化为高品位电能的节能减排技术。ORC发电机组技术原理：ORC发电机组由有机工质、蒸发器、透平膨胀—发电一体机、冷凝器、工质泵、发电控制系统和并网系统等几部分组成。广东热水或热流体ORC低温发电机有机朗肯循环是一种新型环保型的发电技术。

温度参数对有机朗肯循环系统的影响研究：针对天然气与石油领域中大量存在的90~150℃低温余热，采用有机朗肯循环(OrganicRankineCycle，ORC)进行回收利用。选用R134a、R245fa和R601a三种有机工质，根据有机朗肯循环的理论基础，建立热力学模型，并考虑温度参数对有机朗肯循环系统的影响。研究发现：有机朗肯循环系统在更佳蒸发温度时，循环净输出功更大，平准化发电成本更小；系统还存在更佳冷凝温度使得净输出功和热效率更大，平准化发电成本更小的现象；工质的过热度、过冷度对循环热效率和平准化发电成本没有明显的影响，反而会减小循环的净输出功。综合净输出功、热效率以及平准化发电成本，R245fa是更适宜用于低温余热回收有机朗肯循环系统的有机工质。该研究可为低温余热的回收利用提供一定的理论基础。

ORC机组将凝结水热能转化为电能的工作流程：有机工质在换热器中被凝结水加热后，由液体变成气体完成升压，进入透平发电机做功，做功后的有机工质气体压力下降，温度降低，进入蒸发式冷凝器的壳层，经冷却介质冷凝成液体，液体由工质泵送入换热器循环使用。换热器中有机工质的液位由工质泵自动控制，保持系统热量平衡。乏汽余热发电：采用ORC机组将系统乏汽和余热回收发电装置中汽水分离器产生的二次汽的混合汽热源(热源2)转化为电能，ORC原理与凝结水一样，发电后相变为45℃凝结水直接送至除油除铁装置使用，乏汽量约为25t/h，温度由120～125℃变为45℃。有机朗肯循环发电，是进行低温余热发电。

烟气余热利用ORC系统：余热锅炉排出的烟气经脱酸、除尘等净化处理后，烟气温度在150℃左右，低温余热仍可进一步利用。在烟气低温余热利用ORC系统中，利用有机工质进行朗肯循环，其系统配置如图1所示，有机工质在蒸发器内定压吸热，然后在膨胀机内绝热做功，乏汽在冷凝器中定压放热，之后在工质泵内进行绝热压缩，再回到原来的动力循环过程。使用有机工质可以比较好地利用低温余热，提升系统的能源利用效率，并降低二氧化碳排放，系统的热源利用效率会有比较大的提升，从而充分带动系统发电，让系统的热能转变为电能，乏汽可以凝结为液态达到回收能源的目的。有机朗肯循环发电，可用于海洋温差发电。石家庄热水或热流体ORC低温发电机组

有机朗肯循环发电技术单机容量范围广。石家庄热水或热流体ORC低温发电机组

ORC特点：(1)对较低温度热源的利用有更高的效率。(2)戊烷比水蒸气密度大一点，比容也是比较小的，因此所需汽轮机的尺寸(特别是减小汽轮机末级叶片的高度)、排气管道尺寸及空冷冷凝器中的管道直径均较小。(3)与水蒸气不同，戊烷在膨胀作功过程中，从高压到低压始终保持干燥状态，这就消除了形成湿气以及当高速小水滴冲击汽轮机时，产生腐蚀损坏的可能性。所以，ORC能比水蒸气汽轮机更有效地适应部分负荷运行及大的功率变动，不需要装过热器。石家庄热水或热流体ORC低温发电机组

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