在ORC低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)中，有機工質的研究和選擇是更重要的內容之一，因為有機工質的物理性質對熱源的回收效率起著決定性的作用，并對系統(tǒng)組件的設計難度有重要影響。例如，工質的冷凝壓力高，會導致密封系統(tǒng)設計難度高。由于ORC系統(tǒng)回收的是低溫余熱，為了使工作介質在較低溫度下汽化，應采用沸點較低的有機工作介質。同時，低沸點有機工作介質還應具有以下理想特性：低臨界壓力和臨界溫度，良好的干濕性能，低粘度，低表面張力，高循環(huán)效率，較高的安全性和環(huán)境友好性。有機朗肯循環(huán)發(fā)電技術可實現(xiàn)遠程控制。100kwORC低溫發(fā)電機哪家正規(guī)
ORC應用領域及經(jīng)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(jīng)濟性很差。地熱開發(fā)中的勘探成本包括打生產(chǎn)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(lián)產(chǎn)方式：冷凝溫度設置高一點，比如60℃，ORC系統(tǒng)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。100kwORC低溫發(fā)電機哪家正規(guī)ORC發(fā)電機組的裝機容量和對電網(wǎng)的網(wǎng)更方便。
有機朗肯循環(huán)（OrganicRankineCycle，簡稱ORC）是以低沸點有機物為工質的朗肯循環(huán)，主要由余熱鍋爐（或換熱器）、透平、冷凝器和工質泵四大部分組成。由于ORC在利用低品位能源方面具有眾多的優(yōu)勢，國內外的許多學者都展開了各方面的研究工作。目前對有機朗肯循環(huán)的研究主要分四個階段：第一階段：確定應用場合及工作條件，主要任務是確定有機朗肯循環(huán)應用的范圍，明確冷熱源溫度和能量負載等基本邊界條件；第二階段：進行循環(huán)基本的熱力學分析，主要任務是根據(jù)已確定循環(huán)邊界條件，結合工質的熱物性，進行熱力學分析比較，明確熱力過程，完善熱力循環(huán)設計，工質的熱物性對循環(huán)的性能其決定性作用，工質的篩選也是此階段的重要工作；第三階段：研究與實際熱源相結合的過程，在此過程中需要考慮到工質的流動性能和熱力學性能，同時對循環(huán)系統(tǒng)中特定的裝置部件例如透平機等的研究也需要展開；第四階段：系統(tǒng)的工程實際應用，主要是各種輔助設備的不斷完善和改進，包括控制軟件與輔助部件等。
研究了不同熱源溫度下ORC系統(tǒng)的變工況性能，分析了不同熱源溫度下固定透平效率與動態(tài)透平效率下ORC系統(tǒng)的性能。得出如下結論：透平效率隨蒸發(fā)溫度的降低或者冷凝溫度的升高而增大，在不同運行參數(shù)及不同工質條件下，透平效率差異較大，更大可達0.151。采用動態(tài)透平效率后，系統(tǒng)凈輸出功增加趨勢減緩，且工質排序發(fā)生了改變。在給定熱源條件下，選取不同的透平效率，更優(yōu)工質及更佳運行參數(shù)也不同。對于固定透平效率ORC系統(tǒng)，若側重于系統(tǒng)產(chǎn)品?單價，則異戊烷為更優(yōu)，若側重于系統(tǒng)單位凈輸出功投資成本，則戊烷為更優(yōu)工質，更佳蒸發(fā)溫度與冷凝溫度分別為377.10K和323.70K。而對于動態(tài)透平ORC系統(tǒng)而言，戊烷為更優(yōu)工質，更佳蒸發(fā)溫度與冷凝溫度則分別為374.05K和324.34K。ORC余熱發(fā)電技術實現(xiàn)對低溫余熱的有效應用。
工質選擇的基本原則：ORC發(fā)電系統(tǒng)的工質選擇十分重要，選擇過程中應該充分考慮工質的經(jīng)濟性、安全性和技術性。工質必須具有較低的臨界溫度和臨界壓力，較低的蒸汽過熱要求并且粘度較低，以及較小的體積比，工質應具有適當?shù)臒岱€(wěn)定極限，和發(fā)動機材料、潤滑油都具有較好的相容性。除性能要求外，工質也要滿足環(huán)保的要求，而且要控制工質的毒性和滿足化學穩(wěn)定性要求，在經(jīng)濟性上也要足夠低廉，并且輸送儲存都比較方便。選擇工質時，更重要的在于工質的熱力學性能，將會決定設備的尺寸、穩(wěn)定性、環(huán)保水平很經(jīng)濟性。ORC技術不但用于水泥工廠的余熱發(fā)電廠，也用于其他工業(yè)。100kwORC低溫發(fā)電機哪家正規(guī)
有機朗肯循環(huán)簡稱ORC。100kwORC低溫發(fā)電機哪家正規(guī)
ORC余熱發(fā)電系統(tǒng)結構本身的優(yōu)勢：可選取與有機工質氟利昂不相溶解且不會發(fā)生化學反應的導熱油，采用油與有機工質氟利昂直接接觸熱交換的方法，可進一步提高換熱效率。在缺水地區(qū)，優(yōu)先使用空氣冷卻的冷凝器。ORC電廠使用的空冷冷凝器要比水蒸氣電廠使用的空冷冷凝器的體積小得多，價格也低得多。ORC發(fā)電系統(tǒng)與傳統(tǒng)低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)的根本區(qū)別在于采用有機工質，所以工質特性將主導整個發(fā)電系統(tǒng)的結構及效率。國內外都對有機工質對于ORC系統(tǒng)的影響有研究，相比而言國內單單是起步階段。100kwORC低溫發(fā)電機哪家正規(guī)