ORC发电组设计

朗肯循环是指以水蒸气作为工质的一种理想循环过程，主要包括等熵压缩、等压加热、等熵膨胀、以及一个等压冷凝过程。用于蒸汽装置动力循环。工作过程：3-4过程：在水泵中水被压缩升压，过程中流经水泵的流量较大，水泵向周围的散热量折合到单位质量工质，可以忽略，因而3一4过程简化为可逆绝热压缩过程，即等熵压缩过程。4-1过程：水在锅炉中被加热的过程本来是在外部火焰与工质之间有较大温差的条件下进行的，而且不可避免地工质会有压力损失，是一个不可逆加热过程。我们把它理想化为不计工质压力变化，并将过程想象为无数个与工质温度相同的热源与工质可逆传热，也就是把传热不可逆因素放在系统之外，只着眼于工质一侧。这样，将加热过程理想化为定压可逆吸热过程。ORC的工作压力对密封要求低。ORC发电组设计

ORC的有优点：低温有机朗肯循环冷能发电装置可回收大量LNG冷能，对于年外输量为300×104t的LNG接收站，单台发电装置年产生电量超过2000×104kW·h，接收站年耗电量逾6000×104kW·h，因此冷能发电不需上网，可完全由接收站自身消纳。冷能发电装置创造的价值相当可观，项目具有较好的经济性。对于在年外输量为300×104t的LNG接收站中建设的低温有机朗肯循环冷能发电装置，计算得到静态投资回收期（含建设期）约为11a，项目内部收益率为8.32%，大于8%，具备可行性。具备良好基荷外输量的LNG接收站更适宜建设低温有机朗肯循环冷能发电装置。冷能发电项目宜与LNG接收站同步建设，附属于接收站运行。在满足经济性条件下，混合工质作为循环工质使用将是今后冷能发电项目优化的重要研究方向。220kwORC低温发电机组供货费用有机朗肯循环发电技术可实现远程控制。

在世界范围内，超过九成的电能产生都通过以水和水蒸气为循环工质的朗肯循环产生，其主要包括定压吸热、等熵膨胀、等压冷凝和等熵压缩等四个过程。当热源温度低于370℃时，例如余热及地热等，以水为工质的传统朗肯循环已经不能对其进行有效的利用。在这种背景下，有机朗肯循环逐渐受到研究者的重视。有机朗肯循环(OrganicRankineCycle，ORC)采用低沸点有机物为工质(如R113，R123等)，具有使用寿命长、维护费用低和自动化程度高等特点，使得朗肯循环能够从低品位的热源中吸热，因此特别适合中低温余热的利用。

ORC特点：1.在缺水地区，优先使用空气冷却的冷凝器。ORC电厂使用的空冷冷凝器要比水蒸气电厂使用的空冷冷凝器的体积小得多，价格也低得多。2.与水蒸气相比，由于有机工质的声速低，在低叶片速度时，能获得有利的空气动力配合，在50Hz时能产生较高的汽轮机效率，不需要装齿轮箱。3.有机工质冷凝压力高，整个系统在接近和稍高于大气压力的情况下工作，使得有机工质的漏失现象大为降低。4.有机工质凝固点很低(低于-73℃)，这就允许它在较低温度下仍能释放出能量。这样做，在寒冷天气可增加出力，冷凝器也不需要增加防冻设施。有机朗肯循环发电，可用于海水淡化。

ORC应用领域及经济性分析：地热发电，地热温度一般在几十度到300度之间。实际上ORC可利用的温度必须在80度以上，低于这个温度则由于热电转换效率过低而导致经济性很差。地热开发中的勘探成本包括打生产井和回灌井，占总投资成本的比例很高，更高可达70%。此外，由于发电过程中地热水的抽取和回灌耗能大，水泵及工质泵的耗电量要占到总输出功率的30%-50%。当然，较高温度(150℃以上)的地热源也可使用热电联产方式：冷凝温度设置高一点，比如60℃，ORC系统出来的冷却水即可用于区域供热。在这种情况下，通过放弃一部分发电效率来换取整体回收效率的提高。ORC过程具有多变量强耦合、非线性和不确定性等特点。ORC发电组设计

有机朗肯循环发电技术系统构成简单。ORC发电组设计

ORC余热发电系统结构本身的优势：可选取与有机工质氟利昂不相溶解且不会发生化学反应的导热油，采用油与有机工质氟利昂直接接触热交换的方法，可进一步提高换热效率。在缺水地区，优先使用空气冷却的冷凝器。ORC电厂使用的空冷冷凝器要比水蒸气电厂使用的空冷冷凝器的体积小得多，价格也低得多。ORC发电系统与传统低温余热发电系统的根本区别在于采用有机工质，所以工质特性将主导整个发电系统的结构及效率。国内外都对有机工质对于ORC系统的影响有研究，相比而言国内单单是起步阶段。ORC发电组设计