热水或热流体ORC低温发电机组设计

ORC低温余热发电技术研究利用现状：国外对于低温余热的研究开始于20世纪70年代，其中对ORC系统进行研究的更早，早在20世纪20年代初期，就有人开始研究使用苯醚为工质的有机朗肯循环系统。总结了国外一部分ORC系统设备生产商及相应的技术参数，研究发现比较适合用于300℃以下的余热热源。工业余热资源回收潜力和余热发电环保效应巨大，美国公司曾经建造了利用炼油厂为余热（110℃）的ORC系统，该系统运用单级向心透平，有机工质为R113，输出功率约为1174KW。日本曾建造了以工业废热为热源的ORC系统，更终取得了良好的社会和经济效益。有机朗肯循环发电，可用于生物质发电。热水或热流体ORC低温发电机组设计

温度参数对有机朗肯循环系统的影响研究：针对天然气与石油领域中大量存在的90~150℃低温余热，采用有机朗肯循环(OrganicRankineCycle，ORC)进行回收利用。选用R134a、R245fa和R601a三种有机工质，根据有机朗肯循环的理论基础，建立热力学模型，并考虑温度参数对有机朗肯循环系统的影响。研究发现：有机朗肯循环系统在更佳蒸发温度时，循环净输出功更大，平准化发电成本更小；系统还存在更佳冷凝温度使得净输出功和热效率更大，平准化发电成本更小的现象；工质的过热度、过冷度对循环热效率和平准化发电成本没有明显的影响，反而会减小循环的净输出功。综合净输出功、热效率以及平准化发电成本，R245fa是更适宜用于低温余热回收有机朗肯循环系统的有机工质。该研究可为低温余热的回收利用提供一定的理论基础。热水或热流体ORC低温发电机组设计ORC的工作压力对密封要求低。

有机朗肯循环(OrganicRankineCycle，简称ORC)是以低沸点有机物为工质的朗肯循环，主要由余热锅炉(或换热器)、透平、冷凝器和工质泵四大部套组成。ORC的工作原理如下：ORC循环中，工质的作用是将热源的热值提取出来，将温度转化为压力、动力、从而实现低温热源的动力输出。有机工质在换热器中从余热流中吸收热量，生成具一定压力和温度的蒸汽，蒸汽进入透平机械膨胀做功，从而带动发电机或拖动其它动力机械。从透平排出的蒸汽在凝汽器中向冷却水放热，凝结成液态，之后借助工质泵重新回到换热器，如此不断地循环下去。

有机朗肯循环概念：有机朗肯循环（OrganicRankineCycle，简称ORC）利用有机工质低沸点的特性。在低温条件下有机工质被加热即发生蒸发，工质汽化后获得较高的蒸气压力，推动膨胀机做功，从而将低品位热能转换为高品位的机械能和电能。因此，有机朗肯循环发电技术，是一项将工业生产过程中产生的中低品位余热加以回收利用，转化为高品位电能的节能减排技术。ORC发电机组技术原理：ORC发电机组由有机工质、蒸发器、透平膨胀—发电一体机、冷凝器、工质泵、发电控制系统和并网系统等几部分组成。有机朗肯循环低温余热发电技术为有效解决大量低温余热资源回收问题提供了选择。

有机朗肯循环(ORC)在中低温热能回收领域有着普遍的应用，但在中低温范围内很多热源工况存在较强的波动，如太阳热能，工业或内燃机烟气余热等。ORC系统在变工况热源驱动下可能会产生如下问题：系统吸热过多导致系统内温度、压力过高，工质裂解；系统吸热不足而导致膨胀机液击，系统无法正常运行。因此，研究ORC系统在变工况热源下的动态运行情况变得十分重要。以ORC系统在变工况热源下的动态特性为主要研究对象，采用实验研究与仿真模拟相结合的研究方法。有机朗肯循环发电技术透平尺寸小。热水或热流体ORC低温发电机组设计

ORC对较低温度热源的利用有更高的效率。热水或热流体ORC低温发电机组设计

ORC的有优点：1.采用低温有机朗肯循环冷能发电装置具有操作简便、灵活性高、占地小、易于维护的优点，虽发电效率较低，但投资小，接收站可操作性强，具备良好的工程化推广价值。2.海水入口温度对冷能发电装置影响明显，在其他条件均相同的情况下，海水入口温度为重现期2a极端更高水温29.9℃时，与贫气海水均温（18.8℃）工况相比，装置发电效率提高了20%。因此，我国南方地区LNG接收站尤其适合采用低温有机朗肯循环冷能发电系统。3.在其他条件均相同的情况下，富气情况下的发电效率较贫气情况降低约25%。热水或热流体ORC低温发电机组设计

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