在ORC低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)中，有機工質(zhì)的研究和選擇是更重要的內(nèi)容之一，因為有機工質(zhì)的物理性質(zhì)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(shè)計難度有重要影響。例如，工質(zhì)的冷凝壓力高，會導致密封系統(tǒng)設(shè)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(zhì)在較低溫度下汽化，應采用沸點較低的有機工作介質(zhì)。同時，低沸點有機工作介質(zhì)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，根據(jù)機器運行環(huán)境，合理選擇國內(nèi)主流出色有機工質(zhì)作為ORC機組運行工質(zhì)。有機朗肯循環(huán)發(fā)電技術(shù)透平尺寸小。orc發(fā)電制作費用
ORC余熱發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本身的優(yōu)勢：可選取與有機工質(zhì)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(zhì)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(zhì)，所以工質(zhì)特性將主導整個發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及效率。國內(nèi)外都對有機工質(zhì)對于ORC系統(tǒng)的影響有研究，相比而言國內(nèi)單單是起步階段。230kwORC低溫發(fā)電機供應公司有機朗肯循環(huán)發(fā)電技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)成簡單。
煙氣余熱利用ORC系統(tǒng)：余熱鍋爐排出的煙氣經(jīng)脫酸、除塵等凈化處理后，煙氣溫度在150℃左右，低溫余熱仍可進一步利用。在煙氣低溫余熱利用ORC系統(tǒng)中，利用有機工質(zhì)進行朗肯循環(huán)，其系統(tǒng)配置如圖1所示，有機工質(zhì)在蒸發(fā)器內(nèi)定壓吸熱，然后在膨脹機內(nèi)絕熱做功，乏汽在冷凝器中定壓放熱，之后在工質(zhì)泵內(nèi)進行絕熱壓縮，再回到原來的動力循環(huán)過程。使用有機工質(zhì)可以比較好地利用低溫余熱，提升系統(tǒng)的能源利用效率，并降低二氧化碳排放，系統(tǒng)的熱源利用效率會有比較大的提升，從而充分帶動系統(tǒng)發(fā)電，讓系統(tǒng)的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，乏汽可以凝結(jié)為液態(tài)達到回收能源的目的。
有機朗肯循環(huán)(OrganicRankineCycle，簡稱ORC)是以低沸點有機物為工質(zhì)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(zhì)泵四大部套組成。ORC的工作原理如下：ORC循環(huán)中，工質(zhì)的作用是將熱源的熱值提取出來，將溫度轉(zhuǎn)化為壓力、動力、從而實現(xiàn)低溫熱源的動力輸出。有機工質(zhì)在換熱器中從余熱流中吸收熱量，生成具一定壓力和溫度的蒸汽，蒸汽進入透平機械膨脹做功，從而帶動發(fā)電機或拖動其它動力機械。從透平排出的蒸汽在凝汽器中向冷卻水放熱，凝結(jié)成液態(tài)，之后借助工質(zhì)泵重新回到換熱器，如此不斷地循環(huán)下去。有機朗肯循環(huán)發(fā)電技術(shù)降低了制造成本。
溫度參數(shù)對有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)的影響研究：針對天然氣與石油領(lǐng)域中大量存在的90~150℃低溫余熱，采用有機朗肯循環(huán)(OrganicRankineCycle，ORC)進行回收利用。選用R134a、R245fa和R601a三種有機工質(zhì)，根據(jù)有機朗肯循環(huán)的理論基礎(chǔ)，建立熱力學模型，并考慮溫度參數(shù)對有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)的影響。研究發(fā)現(xiàn)：有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)在更佳蒸發(fā)溫度時，循環(huán)凈輸出功更大，平準化發(fā)電成本更?。幌到y(tǒng)還存在更佳冷凝溫度使得凈輸出功和熱效率更大，平準化發(fā)電成本更小的現(xiàn)象；工質(zhì)的過熱度、過冷度對循環(huán)熱效率和平準化發(fā)電成本沒有明顯的影響，反而會減小循環(huán)的凈輸出功。綜合凈輸出功、熱效率以及平準化發(fā)電成本，R245fa是更適宜用于低溫余熱回收有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)的有機工質(zhì)。該研究可為低溫余熱的回收利用提供一定的理論基礎(chǔ)。常規(guī)的水蒸氣朗肯循環(huán)中，工質(zhì)是水蒸氣。西安orc發(fā)電系統(tǒng)
ORC對較低溫度熱源的利用有更高的效率。orc發(fā)電制作費用
ORC特點：(1)對較低溫度熱源的利用有更高的效率。(2)戊烷比水蒸氣密度大一點，比容也是比較小的，因此所需汽輪機的尺寸(特別是減小汽輪機末級葉片的高度)、排氣管道尺寸及空冷冷凝器中的管道直徑均較小。(3)與水蒸氣不同，戊烷在膨脹作功過程中，從高壓到低壓始終保持干燥狀態(tài)，這就消除了形成濕氣以及當高速小水滴沖擊汽輪機時，產(chǎn)生腐蝕損壞的可能性。所以，ORC能比水蒸氣汽輪機更有效地適應部分負荷運行及大的功率變動，不需要裝過熱器。orc發(fā)電制作費用