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杭州orc發(fā)電系統(tǒng)

來源: 發(fā)布時間:2023-07-02

工質泵是ORC低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)的基本組成部分,是將冷凝器的低溫低壓液體有機工質經絕熱增壓后,高壓輸送到蒸發(fā)器入口的裝置。作為一種成熟的產品,市場上有多種工質泵。研究發(fā)現,以下泵適用于ORC低溫余熱發(fā)電系統(tǒng):液壓隔膜泵,具有壓力高、適用于危險化學介質、維護簡單等特點;立式離心泵采用變頻調速、機械密封;多級離心泵可實現更高的揚程和設定壓力;多級離心泵是在離心泵級內安裝兩臺或兩臺以上具有相同功能的離心泵,相對于活塞泵等往復泵能輸送更多的流量。有機朗肯循環(huán)由蒸發(fā)器、膨脹機、冷凝器和工質泵組成。杭州orc發(fā)電系統(tǒng)

工作運行參數對朗肯循環(huán)效率的影響:在朗肯循環(huán)中,表征朗肯循環(huán)特性的循環(huán)特性參數分別為從蒸發(fā)器輸出的過熱蒸汽的狀態(tài)所確定的蒸發(fā)壓力和蒸發(fā)溫度以及冷凝器中冷凝狀態(tài)所確定的冷凝壓力。在蒸發(fā)與冷凝壓力一定時,提高工質的蒸發(fā)器出口溫度可使系統(tǒng)熱效率增大。這是由于當蒸發(fā)溫度由1提高到1點時,平均吸熱溫度隨之提高,使得循環(huán)溫差增大,從而提高循環(huán)熱效率。另外,循環(huán)工質在膨脹終點的干度隨著蒸發(fā)溫度的提高而增大,而干度的增大有利于提高膨脹機械的性能,并延長其使用壽命。杭州orc發(fā)電系統(tǒng)ORC余熱發(fā)電技術實現對低溫余熱的有效應用。

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。

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。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)。

ORC機組將凝結水熱能轉化為電能的工作流程:有機工質在換熱器中被凝結水加熱后,由液體變成氣體完成升壓,進入透平發(fā)電機做功,做功后的有機工質氣體壓力下降,溫度降低,進入蒸發(fā)式冷凝器的殼層,經冷卻介質冷凝成液體,液體由工質泵送入換熱器循環(huán)使用。換熱器中有機工質的液位由工質泵自動控制,保持系統(tǒng)熱量平衡。乏汽余熱發(fā)電:采用ORC機組將系統(tǒng)乏汽和余熱回收發(fā)電裝置中汽水分離器產生的二次汽的混合汽熱源(熱源2)轉化為電能,ORC原理與凝結水一樣,發(fā)電后相變?yōu)?5℃凝結水直接送至除油除鐵裝置使用,乏汽量約為25t/h,溫度由120~125℃變?yōu)?5℃。有機朗肯循環(huán)發(fā)電技術降低了制造成本。杭州orc發(fā)電系統(tǒng)

ORC余熱發(fā)電系統(tǒng)密封性良好。杭州orc發(fā)電系統(tǒng)

動態(tài)透平效率對有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)性能的影響:向心透平效率隨運行參數的變化及工質種類的不同有較大差別,引入向心透平一維分析模型來計算透平效率,分析蒸發(fā)溫度與冷凝溫度對透平效率的影響,比較固定透平效率與動態(tài)透平效率有機朗肯循環(huán)(ORC)系統(tǒng)的熱力性能與經濟性能。采用非支配解排序遺傳算法(NSGA-Ⅱ)優(yōu)化ORC系統(tǒng)篩選出更優(yōu)工質,確定更佳蒸發(fā)溫度與冷凝溫度。同時比較了不同熱源溫度下固定透平效率和動態(tài)透平效率ORC系統(tǒng)的更佳運行參數,分析了透平效率隨熱源溫度的變化。杭州orc發(fā)電系統(tǒng)

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