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提高ORC熱效率的有效途徑有哪些?1、提高過熱器出口蒸汽壓力與溫度。2、降低排汽壓力。3、減少排煙、散熱損失。4、提高鍋爐、汽輪機內效率(改進設計)。在相同的蒸發溫度與蒸發壓力下,系統熱效率隨著冷凝壓力的降低而增大。當冷凝壓力由P降低為P時,平均放熱溫度隨之降低,從而使得循環溫差增大,從而使得系統熱效率增大。同樣地,不能通過一味地降低冷凝壓力來獲得更高的熱效率。這是因為工質飽和溫度與飽和壓力是一一對應的,降低冷凝壓力勢必會導致冷凝器中的飽和溫度降低,而飽和溫度需要高于環境溫度,才能保證系統的正常運行;其次,為了防止管路產生負壓、滲入雜質系統管路中的壓力一般高于環境壓力,確保系統穩定運行。ORC發電機組的裝機容量和對電網的功率較大。湖北高效磁浮渦輪ORC發電裝置
有機朗肯循環(OrganicRankineCycle,簡稱ORC)是以低沸點有機物為工質的朗肯循環,主要由余熱鍋爐(或換熱器)、透平、冷凝器和工質泵四大部套組成。ORC的工作原理如下:ORC循環中,工質的作用是將熱源的熱值提取出來,將溫度轉化為壓力、動力、從而實現低溫熱源的動力輸出。有機工質在換熱器中從余熱流中吸收熱量,生成具一定壓力和溫度的蒸汽,蒸汽進入透平機械膨脹做功,從而帶動發電機或拖動其它動力機械。從透平排出的蒸汽在凝汽器中向冷卻水放熱,凝結成液態,之后借助工質泵重新回到換熱器,如此不斷地循環下去。湖北高效磁浮渦輪ORC發電裝置ORC發電機組的裝機容量和對電網的沖擊較小。
針對有機朗肯循環(OrganicRankineCycle,ORC),基于循環做功能力、經濟性與不可逆性等指標,本文利用層次分析法(AnalyticHierarchyProcess,AHP),建立有機朗肯循環的綜合評價模型;并考慮人為因素對優化結果的影響,推導出綜合評價指標F及位置函數F1。通過優化位置函數F1確定更佳工況點位置,進而求得更優綜合評價指標F值。結合統計學知識,利用變異系數(CoefficientofVariation,CV)評價循環穩定性。CV值可以反映循環外界條件變化時,綜合評價指標F值的波動。利用綜合評價指標F對工質R227ea進行蒸發溫度及熱源溫度的優化計算,并與凈功優化結果進行對比,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定性;并考察權重W1對綜合性能和優化結果的影響。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。
ORC應用領域及經濟性分析:地熱發電,地熱溫度一般在幾十度到300度之間。實際上ORC可利用的溫度必須在80度以上,低于這個溫度則由于熱電轉換效率過低而導致經濟性很差。地熱開發中的勘探成本包括打生產井和回灌井,占總投資成本的比例很高,更高可達70%。此外,由于發電過程中地熱水的抽取和回灌耗能大,水泵及工質泵的耗電量要占到總輸出功率的30%-50%。當然,較高溫度(150℃以上)的地熱源也可使用熱電聯產方式:冷凝溫度設置高一點,比如60℃,ORC系統出來的冷卻水即可用于區域供熱。在這種情況下,通過放棄一部分發電效率來換取整體回收效率的提高。ORC的工作壓力對密封要求低。
研究了不同熱源溫度下ORC系統的變工況性能,分析了不同熱源溫度下固定透平效率與動態透平效率下ORC系統的性能。得出如下結論:透平效率隨蒸發溫度的降低或者冷凝溫度的升高而增大,在不同運行參數及不同工質條件下,透平效率差異較大,更大可達0.151。采用動態透平效率后,系統凈輸出功增加趨勢減緩,且工質排序發生了改變。在給定熱源條件下,選取不同的透平效率,更優工質及更佳運行參數也不同。對于固定透平效率ORC系統,若側重于系統產品?單價,則異戊烷為更優,若側重于系統單位凈輸出功投資成本,則戊烷為更優工質,更佳蒸發溫度與冷凝溫度分別為377.10K和323.70K。而對于動態透平ORC系統而言,戊烷為更優工質,更佳蒸發溫度與冷凝溫度則分別為374.05K和324.34K。ORC技術不但用于水泥工廠的余熱發電廠,也用于其他工業。湖北高效磁浮渦輪ORC發電裝置
有機朗肯循環的工質是低沸點、高蒸汽壓的有機工質。湖北高效磁浮渦輪ORC發電裝置
利用有機朗肯循環(OrganicRankineCycle,ORC)系統,將低品位熱能(一般低于200℃,如太陽熱能、工業余熱等)轉化為電能。ORC有單循環和雙循環。工質有很多種,如正丁烷、異丁烷,氯乙烷、氨以及氟利昂系列等物質,都可以作為汽輪機的工質。常規的朗肯循環系統以水—水蒸汽作為工質,系統由鍋爐、汽輪機、冷凝器和給水泵4組設備組成.工質在熱力設備中不斷進行等壓加熱、絕熱膨脹、等壓放熱和絕熱壓縮4個過程。ORC只是工質不同而已,而且主要用于低溫領域。湖北高效磁浮渦輪ORC發電裝置
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