银川ORC发电组

能源是推动人类社会发展和进步的动力.我国是能源消费大国，但是，由于科学技术水平不高导致我国能源利用效率不高，大量的低品位余热被直接排放到环境中，不但造成了能源浪费，也给环境带来了破坏.有机朗肯循环(OrganicRankineCycle，简称ORC)发电技术，可以将低品位余热转换为使用方便，输送灵活的高品位电能，是提高能源回收利用效率同时也降低环境污染的有效途径；由于其独特的优势以及广阔的市场应用前景。已经成为节能减排领域研究的热点课题之一.基于前人关于ORC发电技术的相关研究，本文建立了低品位余热ORC发电系统模型，并采用EES(EngineeringEquationSolver)软件编程对低品位余热ORC发电系统模型进行仿真计算。ORC采用新型工质的有机朗肯循环对环境友好等特点。银川ORC发电组

ORC系统的蒸发温度应该控制在70-11℃，并且系统的净输出功存在极大值，综合分析工质对环境影响潜能值，使用R600a工质比较有效，根据蒸发温度为100℃设计，ORC系统可以获得385kW的发电功率，全年可以节约950吨标煤，并减少2250吨二氧化碳，以及降低氮氧化物的排放，有非常好的节能减排效果。垃圾焚烧低温余热发电的系统设计中，设计人员应该了解不同工质的属性，并根据系统的要求正确选择工质；有工质的蒸发温度，对发电功率、发电效率和排烟温度有明显影响，工质选择时应予以综合考虑。广西热水或热流体ORC低温发电机组ORC发电技术市场潜力大。

ORC发电的原理是以沸点远低于水的有机物质(如丁烷、氯乙烷或氟利昂等[8])为工质，有机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4个过程，使热能不断转化为机械能，带动发电机产生电能，发电装置的循环系统由换热器、汽轮机、冷凝器和给水泵组成[9]。ORC的具体过程为：机泵送来的有机工质在换热器中经低温余热加热后成为过热蒸汽，过热蒸汽进入汽轮机，将热能转化为机械能，过热蒸汽释放出热能后温度、压力均降低，成为乏汽，由冷凝器冷凝为液态，再经机泵升压，完成一个循环。因为有机工质的常压沸点远低于水的常压沸点(100℃)，使得该有机工质在较低温度下就可以汽化，因此可以充分利用低温余热作为热源进行发电。

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。ORC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。

在有机朗肯循环发电设备中，低压液态有机工质经过工质泵增压后进入蒸发器吸收热量转变为高温高压蒸汽；之后，高温高压有机工质蒸汽推动膨胀机发电机进行发电，产生电量输出；膨胀机出口的低压过热蒸汽进入冷凝器，向低温热源放热而被冷凝为液态，如此往复循环。ORC发电设备与其他热机循环相比有诸多明显的优点。首先，与其他热机循环相比，ORC对低品位余热的利用率更高；其次，使用ORC发电设备的尺寸和重量小；此外，有ORC比其他热电循环的运行维护成本更低。ORC余热发电技术改善环境问题。银川ORC发电组

ORC发电机组的装机容量和对电网的运用范围更广。银川ORC发电组

工质选择的基本原则：ORC发电系统的工质选择十分重要，选择过程中应该充分考虑工质的经济性、安全性和技术性。工质必须具有较低的临界温度和临界压力，较低的蒸汽过热要求并且粘度较低，以及较小的体积比，工质应具有适当的热稳定极限，和发动机材料、润滑油都具有较好的相容性。除性能要求外，工质也要满足环保的要求，而且要控制工质的毒性和满足化学稳定性要求，在经济性上也要足够低廉，并且输送储存都比较方便。选择工质时，更重要的在于工质的热力学性能，将会决定设备的尺寸、稳定性、环保水平很经济性。银川ORC发电组

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