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              有機朗肯循環


              簡介

                      常規的水蒸氣朗肯循環中,工質是水蒸氣,由四大設備:鍋爐、汽輪機、冷凝器和給水泵組成。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四個過程,使熱能不斷轉化為機械能。當利用低溫有機工質(如上述的戊烷)作為循環的工質時,主要設備有:蒸發器、汽輪機、冷凝器和循環泵等。

                      對于低及中等的焓熱,ORC技術與常規的水蒸氣朗肯循環相比有很多優點,主要體現在回收顯熱方面有較高的效率,由于循環中顯熱/潛熱不相等,而ORC技術中此比例大。因此采用ORC技術可回收較多的熱量。


              特點

              (1)對較低溫度熱源的利用有更高的效率。

              (2)戊烷比水蒸氣密度大,比容小,因此所需汽輪機的尺寸(特別是減小汽輪機末級葉片的高度)、排氣管道尺寸及空冷冷凝器中的管道直徑均較小。

              (3)與水蒸氣不同,戊烷在膨脹作功過程中,從高壓到低壓始終保持干燥狀態,這就消除了形成濕氣以及當高速小水滴沖擊汽輪機時,產生腐蝕損壞的可能性。所以,ORC能比水蒸氣汽輪機更有效地適應部分負荷運行及大的功率變動,不需要裝過熱器。

              (4)在缺水地區,優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。

              (5)與水蒸氣相比,由于有機工質的聲速低,在低葉片速度時,能獲得有利的空氣動力配合,在50Hz時能產生較高的汽輪機效率,不需要裝齒輪箱。

              (6)有機工質冷凝壓力高,整個系統在接近和稍高于大氣壓力的情況下工作,使得有機工質的漏失現象大為降低。

              (7)有機工質凝固點很低(低于- 73℃),這就允許它在較低溫度下仍能釋放出能量。這樣做,在寒冷天氣可增加出力,冷凝器也不需要增加防凍設施。


              應用領域

              ORC技術不僅用于水泥工廠的余熱發電廠,也用于其他工業。


              江蘇紐普蘭借鑒國外技術,成功研制了等高性能ORC發電系統。在國內初步建立ORC關鍵技術研發、系統集成測試體系,為我國ORC產品全面替代進口、走向國際市場奠定了技術基礎。

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