一般ORC發(fā)電系統(tǒng)選擇使用異步電機(jī),考慮因素是系統(tǒng)控制問題,異步電機(jī)對轉(zhuǎn)速控制要求不高,在熱源不穩(wěn)定的情況下,電機(jī)對機(jī)組有較大工況的變化范圍適應(yīng)性較強(qiáng)。ORC發(fā)電機(jī)組的裝機(jī)容量和對電網(wǎng)的沖擊較小,并網(wǎng)更方便,功率較大,運用范圍更廣。蒸發(fā)器和冷凝器統(tǒng)稱為換熱器,其作用和工作原理一樣。在ORC發(fā)電系統(tǒng)中換熱器類型的選用對機(jī)組效率與經(jīng)濟(jì)技術(shù)性影響較大?,F(xiàn)目前運用于ORC發(fā)電系統(tǒng)的換熱器有管殼式換熱器和板式換熱器,相對而言,管殼式換熱器較平板式換熱器運用更多,而板式換熱器與常規(guī)的管殼式換熱器相比,傳熱系數(shù)較高,在一定的范圍內(nèi)有取代管殼式換熱器的趨勢。有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電技術(shù)透平尺寸小。福州高效磁浮渦輪ORC發(fā)電設(shè)備
ORC發(fā)電機(jī)組可將工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的中低溫余熱進(jìn)行回收,并轉(zhuǎn)化為高等電能。ORC渦輪透平膨脹技術(shù)可利用90~300℃的低溫?zé)嵩催M(jìn)行發(fā)電,熱電轉(zhuǎn)換效率處于行業(yè)先進(jìn)水平。渦輪透平是目前該領(lǐng)域內(nèi)效率更高的低溫發(fā)電技術(shù)。這一技術(shù)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(yīng)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?zé)岚l(fā)電、太陽能光熱發(fā)電和生物質(zhì)發(fā)電等系統(tǒng)中。中低溫?zé)煔釵RC低溫發(fā)電機(jī)制作ORC的工作壓力對密封要求低。
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(jī)工質(zhì)氟利昂不相溶解且不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的導(dǎo)熱油,采用油與有機(jī)工質(zhì)氟利昂直接接觸熱交換的方法,可進(jìn)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(jī)工質(zhì),所以工質(zhì)特性將主導(dǎo)整個發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及效率。國內(nèi)外都對有機(jī)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。
ORC余熱發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本身的優(yōu)勢:可采用螺桿膨脹機(jī)替代汽輪機(jī),其結(jié)構(gòu)相對傳統(tǒng)汽輪機(jī)簡單得多,額定功率小,其適用作為低焓能源動力利用的動力機(jī),因此對有機(jī)工質(zhì)蒸汽做功更適用。鑒于目前螺桿膨脹機(jī)還未普及,那么即使使用汽輪機(jī),因有機(jī)工質(zhì)蒸汽比容、焓降小,故所需汽輪機(jī)的尺寸(特別是汽輪機(jī)末級葉片的高度減小)、排氣管道尺寸及空冷冷凝器中的管道直徑均較小。與水蒸氣相比,由于有機(jī)工質(zhì)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(chǎn)生較高的汽輪機(jī)效率,不需要裝齒輪箱。由于轉(zhuǎn)速低,因此噪聲也小。有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電技術(shù)運行成本很低。
ORC應(yīng)用領(lǐng)域及經(jīng)濟(jì)性分析:生物質(zhì)發(fā)電,生物質(zhì)在農(nóng)業(yè)、工業(yè)領(lǐng)域如木材廠、農(nóng)業(yè)廢棄物中普遍存在。但是由于實現(xiàn)清潔生物質(zhì)能燃燒的投資比傳統(tǒng)的燃料投入更大,所以對于小型生物質(zhì)發(fā)電廠,其發(fā)電成本并沒有太大競爭力,可以通過熱電聯(lián)產(chǎn)的方式來實現(xiàn)投資盈利。因此,為了實現(xiàn)高效率轉(zhuǎn)換,生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)電廠通常是由熱需求,而不是電力需求來驅(qū)動的。通常,一個典型的生物質(zhì)熱電廠的裝機(jī)規(guī)模在發(fā)電功率1~2MW左右,同時可提供6~10MW的熱功率。使用有機(jī)朗肯循環(huán)可以用有機(jī)工質(zhì)將低溫余熱回收后進(jìn)行發(fā)電。四川220kwORC低溫發(fā)電機(jī)組
ORC采用新型工質(zhì)的有機(jī)朗肯循環(huán)對環(huán)境友好等特點。福州高效磁浮渦輪ORC發(fā)電設(shè)備
利用有機(jī)朗肯循環(huán)(OrganicRankineCycle,ORC)系統(tǒng),將低品位熱能(一般低于200℃,如太陽熱能、工業(yè)余熱等)轉(zhuǎn)化為電能。ORC有單循環(huán)和雙循環(huán)。工質(zhì)有很多種,如正丁烷、異丁烷,氯乙烷、氨以及氟利昂系列等物質(zhì),都可以作為汽輪機(jī)的工質(zhì)。常規(guī)的朗肯循環(huán)系統(tǒng)以水—水蒸汽作為工質(zhì),系統(tǒng)由鍋爐、汽輪機(jī)、冷凝器和給水泵4組設(shè)備組成.工質(zhì)在熱力設(shè)備中不斷進(jìn)行等壓加熱、絕熱膨脹、等壓放熱和絕熱壓縮4個過程。ORC只是工質(zhì)不同而已,而且主要用于低溫領(lǐng)域。福州高效磁浮渦輪ORC發(fā)電設(shè)備
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