重庆中低温烟气ORC低温发电机组

时间:2023年11月30日 来源:

在有机朗肯循环发电设备中,低压液态有机工质经过工质泵增压后进入蒸发器吸收热量转变为高温高压蒸汽;之后,高温高压有机工质蒸汽推动膨胀机发电机进行发电,产生电量输出;膨胀机出口的低压过热蒸汽进入冷凝器,向低温热源放热而被冷凝为液态,如此往复循环。ORC发电设备与其他热机循环相比有诸多明显的优点。首先,与其他热机循环相比,ORC对低品位余热的利用率更高;其次,使用ORC发电设备的尺寸和重量小;此外,有ORC比其他热电循环的运行维护成本更低。有机朗肯循环发电技术降低了制造成本。重庆中低温烟气ORC低温发电机组

动态透平效率对有机朗肯循环系统性能的影响:透平效率随蒸发温度的降低或者冷凝温度的升高而增大,采用动态透平效率后,系统净输出功随蒸发温度升高而增加趋势减缓,工质排序也发生了变化;对于固定透平效率与动态透平效率ORC系统,经多目标筛选后所确定的更优工质及更佳蒸发温度和冷凝温度均有一定差异,表明若采用固定透平效率会对工质筛选及参数优化造成一定误差;随着热源温度的升高,固定透平效率与动态透平效率ORC系统之间更佳蒸发温度与净输出功差异逐渐增大,说明热源温度越高,采用固定透平效率引起的误差越大。乌鲁木齐230kwORC低温发电机采用ORC技术可回收较多的热量。

有机朗肯循环优势:(1)效率高,系统构成简单,不需要设置除氧、除盐、排污及疏放水设施;凝结器里一般处于略高于环境大气压力的正压,不需设置真空维持系统。(2)透平进排气压力高,所需通流面积较小,透平尺寸小。(3)使用干流体时,余热锅炉中不必设置过热段,工质蒸汽直接以饱和气体进透平膨胀做功。(4)可实现远程控制,无人值守,需要极少的运行、维修人员,运行成本很低。(5)单机容量可从几千瓦到数千千瓦。(6)系统部件、设备可实现标准模块化生产,能缩短安装周期,降低了制造成本。(7)适用于温度高于70℃以上的低温余热源。

ORC发电的原理是以沸点远低于水的有机物质(如丁烷、氯乙烷或氟利昂等[8])为工质,有机工质在热力设备中不断进行等压加热、绝热膨胀、等压放热和绝热压缩4个过程,使热能不断转化为机械能,带动发电机产生电能,发电装置的循环系统由换热器、汽轮机、冷凝器和给水泵组成[9]。ORC的具体过程为:机泵送来的有机工质在换热器中经低温余热加热后成为过热蒸汽,过热蒸汽进入汽轮机,将热能转化为机械能,过热蒸汽释放出热能后温度、压力均降低,成为乏汽,由冷凝器冷凝为液态,再经机泵升压,完成一个循环。因为有机工质的常压沸点远低于水的常压沸点(100℃),使得该有机工质在较低温度下就可以汽化,因此可以充分利用低温余热作为热源进行发电。有机朗肯循环发电,是进行低温余热发电。

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。云南orc发电机组生产厂家

一般ORC发电系统选择使用异步電机。重庆中低温烟气ORC低温发电机组

膨胀机是ORC余热发电系统中的主要设备,它是将蒸发器出口的高温高压的有机饱和蒸气的热能转化为机械能从而对外做功的设备。膨胀机按工作性质和结构的不同,可分为速度式和容积式膨胀机。速度式膨胀机适用于大流量场合,其输出功率和转速相应较高。小流量,大膨胀比的场合采用容积型膨胀机较为合适。现目前研究较多的是螺杆膨胀机和径流式透平膨胀机。螺杆膨胀机有较为成熟的工业应用,适合行业较多,目前我国已成功研制出了10KW和40KW的单螺杆膨胀机的样机。重庆中低温烟气ORC低温发电机组

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