河北ORC发电模组

ORC简介：常规的水蒸气朗肯循环中，工质是水蒸气，由四大设备：锅炉、汽轮机、冷凝器和给水泵组成。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四个过程，使热能不断转化为机械能。当利用低温有机工质(如上述的戊烷)作为循环的工质时，主要设备有：蒸发器、汽轮机、冷凝器和循环泵等。对于低及中等的焓热，ORC技术与常规的水蒸气朗肯循环相比有很多优点，主要体现在回收显热方面有较高的效率，由于循环中显热/潜热不相等，而ORC技术中此比例大。因此采用ORC技术可回收较多的热量。有机朗肯循环发电技术降低了制造成本。河北ORC发电模组

在世界范围内，超过九成的电能产生都通过以水和水蒸气为循环工质的朗肯循环产生，其主要包括定压吸热、等熵膨胀、等压冷凝和等熵压缩等四个过程。当热源温度低于370℃时，例如余热及地热等，以水为工质的传统朗肯循环已经不能对其进行有效的利用。在这种背景下，有机朗肯循环逐渐受到研究者的重视。有机朗肯循环(OrganicRankineCycle，ORC)采用低沸点有机物为工质(如R113，R123等)，具有使用寿命长、维护费用低和自动化程度高等特点，使得朗肯循环能够从低品位的热源中吸热，因此特别适合中低温余热的利用。合肥ORC发电组有机朗肯循环发电技术通流面积较小。

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。

在ORC低温余热发电系统中，有机工质的研究和选择是更重要的内容之一，因为有机工质的物理性质对热源的回收效率起着决定性的作用，并对系统组件的设计难度有重要影响。例如，工质的冷凝压力高，会导致密封系统设计难度高。由于ORC系统回收的是低温余热，为了使工作介质在较低温度下汽化，应采用沸点较低的有机工作介质。同时，低沸点有机工作介质还应具有以下理想特性：低临界压力和临界温度，良好的干湿性能，低粘度，低表面张力，高循环效率，较高的安全性和环境友好性。有机朗肯循环发电，可用于海洋温差发电。

ORC余热发电系统结构本身的优势：可采用螺杆膨胀机替代汽轮机，其结构相对传统汽轮机简单得多，额定功率小，其适用作为低焓能源动力利用的动力机，因此对有机工质蒸汽做功更适用。鉴于目前螺杆膨胀机还未普及，那么即使使用汽轮机，因有机工质蒸汽比容、焓降小，故所需汽轮机的尺寸（特别是汽轮机末级叶片的高度减小）、排气管道尺寸及空冷冷凝器中的管道直径均较小。与水蒸气相比，由于有机工质的声速低，在低叶片速度时，能获得有利的空气动力配合，在50Hz时能产生较高的汽轮机效率，不需要装齿轮箱。由于转速低，因此噪声也小。ORC发电技术市场潜力大。合肥ORC发电组

有机朗肯循环发电，可用于生物质发电。河北ORC发电模组

ORC的有优点：低温有机朗肯循环冷能发电装置可回收大量LNG冷能，对于年外输量为300×104t的LNG接收站，单台发电装置年产生电量超过2000×104kW·h，接收站年耗电量逾6000×104kW·h，因此冷能发电不需上网，可完全由接收站自身消纳。冷能发电装置创造的价值相当可观，项目具有较好的经济性。对于在年外输量为300×104t的LNG接收站中建设的低温有机朗肯循环冷能发电装置，计算得到静态投资回收期（含建设期）约为11a，项目内部收益率为8.32%，大于8%，具备可行性。具备良好基荷外输量的LNG接收站更适宜建设低温有机朗肯循环冷能发电装置。冷能发电项目宜与LNG接收站同步建设，附属于接收站运行。在满足经济性条件下，混合工质作为循环工质使用将是今后冷能发电项目优化的重要研究方向。河北ORC发电模组