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)保水平很經濟性。有機朗肯循環(huán)由蒸發(fā)器、膨脹機、冷凝器和工質泵組成。西安高效磁浮渦輪ORC發(fā)電設備
針對有機朗肯循環(huán)(OrganicRankineCycle，ORC)，基于循環(huán)做功能力、經濟性與不可逆性等指標，本文利用層次分析法(AnalyticHierarchyProcess，AHP)，建立有機朗肯循環(huán)的綜合評價模型；并考慮人為因素對優(yōu)化結果的影響，推導出綜合評價指標F及位置函數(shù)F1。通過優(yōu)化位置函數(shù)F1確定更佳工況點位置，進而求得更優(yōu)綜合評價指標F值。結合統(tǒng)計學知識，利用變異系數(shù)(CoefficientofVariation，CV)評價循環(huán)穩(wěn)定性。CV值可以反映循環(huán)外界條件變化時，綜合評價指標F值的波動。利用綜合評價指標F對工質R227ea進行蒸發(fā)溫度及熱源溫度的優(yōu)化計算，并與凈功優(yōu)化結果進行對比，證明了綜合評價指標F的合理性。同時研究了七種純工質在不同熱源溫度下的綜合性能及穩(wěn)定性；并考察權重W1對綜合性能和優(yōu)化結果的影響。本文還對混合工質R245fa/R152a的綜合性能進行研究，并與純工質進行對比。西安高效磁浮渦輪ORC發(fā)電設備ORC余熱發(fā)電技術改善環(huán)境問題。
ORC發(fā)電機組可將工業(yè)生產過程中產生的中低溫余熱進行回收，并轉化為高等電能。ORC渦輪透平膨脹技術可利用90~300℃的低溫熱源進行發(fā)電，熱電轉換效率處于行業(yè)先進水平。渦輪透平是目前該領域內效率更高的低溫發(fā)電技術。這一技術可普遍用于石化、鋼鐵、水泥、建材、玻璃、陶瓷、化肥、化工等高能耗行業(yè)的余熱回收發(fā)電，應用形式包括：工藝熱媒水余熱回收發(fā)電、工藝物料余熱回收發(fā)電、工藝乏汽或放散廢蒸汽余熱回收發(fā)電、工業(yè)窯爐煙氣余熱回收發(fā)電等。也可以推廣到可再生能源如地熱發(fā)電、太陽能光熱發(fā)電和生物質發(fā)電等系統(tǒng)中。
根據包鋼薄板廠寬厚板2號加熱爐的高溫煙氣參數(shù)，采用多級軸流ORC透平發(fā)電機組對該加熱爐的高溫煙氣熱能進行回收發(fā)電，機組發(fā)電工藝為：高溫煙氣與熱水換熱，再將熱水引入蒸發(fā)器與有機工質R245fa換熱，產生R245fa蒸汽推動ORC膨脹機膨脹做功并帶動發(fā)電機發(fā)電，膨脹機膨脹后的乏汽進入蒸發(fā)式冷凝器冷凝成液態(tài)，經工質泵進入預熱器預熱后進入蒸發(fā)器再次蒸發(fā)成氣態(tài)。該機組采用高效軸流反動式透平膨脹機和同步發(fā)電機，整個機組采用集散設計，透平膨脹機的設計技術較成熟，單機能實現(xiàn)小功率到大功率的任意設計。有機朗肯循環(huán)發(fā)電，可用于地熱發(fā)電。
在有機朗肯循環(huán)發(fā)電設備中，低壓液態(tài)有機工質經過工質泵增壓后進入蒸發(fā)器吸收熱量轉變?yōu)楦邷馗邏赫羝?；之后，高溫高壓有機工質蒸汽推動膨脹機發(fā)電機進行發(fā)電，產生電量輸出；膨脹機出口的低壓過熱蒸汽進入冷凝器，向低溫熱源放熱而被冷凝為液態(tài)，如此往復循環(huán)。ORC發(fā)電設備與其他熱機循環(huán)相比有諸多明顯的優(yōu)點。首先，與其他熱機循環(huán)相比，ORC對低品位余熱的利用率更高；其次，使用ORC發(fā)電設備的尺寸和重量??；此外，有ORC比其他熱電循環(huán)的運行維護成本更低。有機朗肯循環(huán)發(fā)電技術不需設置真空維持系統(tǒng)。ORC低溫發(fā)電機組廠家
有機朗肯循環(huán)發(fā)電技術通流面積較小。西安高效磁浮渦輪ORC發(fā)電設備
ORC特點：1.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。2.與水蒸氣相比，由于有機工質的聲速低，在低葉片速度時，能獲得有利的空氣動力配合，在50Hz時能產生較高的汽輪機效率，不需要裝齒輪箱。3.有機工質冷凝壓力高，整個系統(tǒng)在接近和稍高于大氣壓力的情況下工作，使得有機工質的漏失現(xiàn)象大為降低。4.有機工質凝固點很低(低于-73℃)，這就允許它在較低溫度下仍能釋放出能量。這樣做，在寒冷天氣可增加出力，冷凝器也不需要增加防凍設施。西安高效磁浮渦輪ORC發(fā)電設備
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