有机朗肯循环低温余热发电系统综述

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低温余热有机工质朗肯循环概要

低温余热有机工质朗肯循环概要

工质选择
工质选择的原则:(1)化学稳定性好;(2)具有较低的 臭氧破坏性和温室效应;(3)传热性能好;(4)价格低廉; (5)无毒、不可燃、不可爆 国内研究根据各自情况采用比较多的工质是R245fa、 R123和R134a。
工质选择
—— 冷凝温度 冷凝温度(℃) R245fa 40 冷凝压力(Mpa) 0.25
接触式机械密封
缺点 1. 结构较复杂,对制造加工要求高; 2. 安装与更换比较麻烦,要求工人有一定的安装技术水 平; 3. 发生偶然事故时,处理比较困难;
非接触式机械密封
干气密封
非接触式机械密封
干气密封旋转环旋转时,密封气体 被吸入动压槽内,由外径朝向中心, 径向分量朝着密封堰流动。由于密 封堰的节流作用,进入密封面的气 体被压缩,气体压力升高。在该压 力作用下,密封面被推开,流动的 气体在两个密封面间形成一层很薄 的气膜,此气膜厚度一般在3微米 左右。气体动力学研究表明,当干 气密封两端面间的间隙在2—3微米 时,通过间隙的气体流动层最为稳 定。当气体静压力、弹簧力形成的 闭合力与气膜反力相等时,该气膜 厚度十分稳定。
排烟温度,℃ 100~300 400~550 350~550
设备名称 干法水泥窑 氧吹平炉 炼锌烟化炉 炼铜反射炉 镍精炼炉 氧气顶吹转炉
排烟温度,℃ 600~800 700~1100 1000~1100 1100 ~1300 1400~1600 1650~1900
>400
650~900 260~600 排烟余热
国内行情
工程应用: (1)目前国内ORC仅应用于西藏地热发电,采用以色列 ORMAT的ORC透平 (2)包钢烟气ORC发电,正处于试运行阶段,由西安交 大程代京教授带领的团队开发

有机朗肯循环低温余热利用技术研究综述

有机朗肯循环低温余热利用技术研究综述

有机朗肯循环低温余热利用技术研究综述有机朗肯循环是一种利用低温余热发电的技术,其原理是利用有机工质在低温下蒸发产生蒸汽,然后通过涡轮机驱动发电机发电。

该技术具有高效、环保、可持续等优点,因此受到了广泛关注和研究。

有机朗肯循环技术的研究历史可以追溯到20世纪50年代,但直到近年来,随着环保意识的提高和能源需求的增加,该技术才得到了更广泛的应用和研究。

目前,有机朗肯循环技术已经在一些工业领域得到了应用,如钢铁、化工、纸浆等行业,取得了良好的经济效益和环境效益。

有机朗肯循环技术的研究主要涉及以下几个方面:1. 工质的选择。

有机朗肯循环技术的核心是有机工质的选择,不同的有机工质在不同的温度下有不同的蒸发性能和热力学性质,因此需要根据具体的应用场景选择合适的有机工质。

目前常用的有机工质包括R134a、R245fa、R123等。

2. 循环系统的设计。

有机朗肯循环技术的循环系统包括蒸发器、涡轮机、冷凝器等组成部分,需要根据具体的应用场景和工质的性质进行合理的设计。

循环系统的设计涉及到热力学、流体力学等多个方面的知识。

3. 系统的优化。

有机朗肯循环技术的系统优化是提高其经济效益和环境效益的关键。

系统的优化包括工质的优化、循环系统的优化、控制策略的优化等多个方面,需要综合考虑经济、环保、可持续等因素。

4. 应用领域的拓展。

有机朗肯循环技术的应用领域正在不断拓展,除了传统的工业领域,还可以应用于农业、建筑、交通等领域。

例如,在农业领域,可以利用有机朗肯循环技术提高温室的能源利用效率;在建筑领域,可以利用有机朗肯循环技术提供建筑物的制冷和供暖等服务。

总之,有机朗肯循环技术是一种具有广泛应用前景的低温余热利用技术,其研究涉及到多个方面的知识和技术,需要综合考虑经济、环保、可持续等因素。

随着技术的不断发展和应用领域的不断拓展,有机朗肯循环技术将会在未来得到更广泛的应用和推广。

有机朗肯循环低温余热发电系统综述

有机朗肯循环低温余热发电系统综述

有机朗肯循环低温余热发电系统综述引言在工业生产过程中,大量的热能会以余热的形式排放到环境中,造成了能源的浪费。

这些废热也可能对环境造成影响。

利用余热进行发电,不仅可以提高能源利用效率,还可以减少对环境的影响。

有机朗肯循环低温余热发电系统正是一种利用余热发电的新型技术,本文将就有机朗肯循环低温余热发电系统的原理、特点、应用及发展前景进行综述。

一、有机朗肯循环低温余热发电系统的原理有机朗肯循环低温余热发电系统是利用有机朗肯循环技术,将低温余热转化为电能的一种系统。

其原理是利用有机朗肯循环工质和低温热源之间的温差来驱动发电机发电。

有机朗肯循环是将有机工质置于一个封闭的循环系统内,利用热能的输入和排出来驱动涡轮机进行发电的一种循环系统。

当有机工质受热使得蒸汽压升高时,蒸汽压推动涡轮机工作,从而带动发电机发电;而在冷凝器中,有机工质又被冷却再次变成液态,完成循环。

有机朗肯循环低温余热发电系统是通过这样一个闭合的循环系统,将低温余热转化为电能。

二、有机朗肯循环低温余热发电系统的特点1. 低温工作:有机朗肯循环低温余热发电系统的工作温度低,通常在100°C以下。

这使得这种系统可以有效利用那些传统热能利用技术无法利用的低品位热能资源,如煤矿瓦斯、生活污水、工业废热等。

2. 环保高效:有机朗肯循环低温余热发电系统的工作过程无需核心机械设备如大型锅炉或锅炉,排放的废气和废水相对较少,具有较高的环保性。

由于其低温工作特点,利用的低品位热能资源不会与食品、药品等高温生产过程相冲突,环保性较好。

3. 经济效益:有机朗肯循环低温余热发电系统具有投资少、成本低、回收期短等特点,从经济角度来看很有吸引力。

4. 可操作性强:有机朗肯循环低温余热发电系统的操作比较简便,不需要特别复杂的操作程序,管理维护成本低。

三、有机朗肯循环低温余热发电系统的应用有机朗肯循环低温余热发电系统已经在多个领域得到了应用,主要包括以下几个方面:1. 电厂余热利用:在电厂生产过程中,通常会有大量的低温余热排放,有机朗肯循环低温余热发电系统可以有效地利用这些余热进行发电,提高能源利用效率。

分析有机朗肯循环低温余热发电系统综述

分析有机朗肯循环低温余热发电系统综述

分析有机朗肯循环低温余热发电系统综述摘要:余热发电是我国节能发展中的重点节能工程之一,目前在我国工业领域中存在着大量的低温余热资源,但因缺乏一定的利用从而导致能源被分散。

而有机朗肯循环在面对低温余热发电系统时,可有效达到能源再利用、节能减排、美化环境的效果。

在低温余热发电领域中,目前可利用有机朗肯循环模式进行余热发电系统的运行。

其中有机朗肯循环包括膨胀机、冷凝器、低压储液器、工质泵、预热器、蒸发器,以及润滑系统等部分组成。

有机朗肯循环原理为:以低沸点有机物作为工作介质,经预热器、蒸发器加热,吸收了热源的能量,由液体变为高温气体。

进入膨胀机,在转子基元容积内,气体膨胀对外做功,驱动发电机旋转发电。

工质变为低压、低温的气体,再经冷凝器冷凝为液体,通过储液器进入工质泵,经过工质泵加压后,重新回到预热器和蒸发器吸热,如此往复循环。

因为是热力系统的原因,所以膨胀机的轴功率输出、冷凝器负荷、预热器蒸发器负荷会因冷热源条件的变化而变化。

关键词:有机朗肯;循环;低温余热;发电;系统引言:目前随着节能减排工作的不断深入,低温余热资源的利用成为目前节能工作的首选。

根据调查显示,我国低温余热资源非常丰富,特别是在化工、工业领域中存在大量的低温余热,可回收率达到80%以上。

因此,利用有机朗肯循环发电系统对低温余热进行回收,进而充分回收用能设备与化学反应设备中产生的未被回收的低温余热。

有机朗肯循环系统是利用低沸点工质为循环介质,其主要是利用余热、换热器、冷凝器等进行的。

在有机工质进换热器时可吸收热量,进而形成一定的压力与温度的饱和液体状态,在蒸发器再次吸收热量变成饱和气态工质推动膨胀机运行,做工后的有机乏气(工质)返回储液器循环利用,可实现回收低温余热的效果。

由此可见,有机朗肯循环低温余热发电系统在我国有着较强的应用价值。

本文主要分析有机朗肯循环低温余热发电系统的特点,并提出目前利用现状,以供参考。

1.有机朗肯循环低温余热发电系统阐述1.1有机朗肯循环低温余热发电系统的原理有机工质朗肯循环低温余热的发电原理是采用有机工质作为热力循环的工质进行的,通过有机工质对低温余热进行吸收从而产生高压蒸汽,在高压蒸汽下可推动膨胀机带动发电机进行发电[1]。

有机朗肯循环系统研究综述

有机朗肯循环系统研究综述

有机朗肯循环系统研究综述引言:随着全球对环境保护和可持续发展的关注不断增加,研究人员们对能源利用效率的提高提出了更高的要求。

有机朗肯循环系统作为一种新型的能量转换技术,在近年来受到了广泛的关注和研究。

本文将对有机朗肯循环系统的研究现状进行综述,探讨其在能源领域的潜力和应用前景。

一、有机朗肯循环系统的基本原理有机朗肯循环系统是一种利用有机工质代替传统的水蒸汽工质的能量转换系统。

其基本原理是通过有机工质在高温和低温之间的相变过程来实现能量的转换。

相比于水蒸汽工质,有机工质具有更低的沸点和更高的蒸发潜热,因此在相同的工作温差下,有机朗肯循环系统具有更高的效率和更广泛的适用性。

二、有机朗肯循环系统的研究进展近年来,有机朗肯循环系统的研究进展迅速。

研究人员们通过对不同有机工质的选择和优化,实现了对系统效率的提升。

同时,他们还对循环参数进行了优化,如循环压力、温差、工质流量等,以最大限度地提高能量转换效率。

此外,还有研究者利用多级蒸发器和冷凝器的组合,实现了对系统效率的进一步提升。

三、有机朗肯循环系统的应用领域有机朗肯循环系统在能源领域具有广泛的应用前景。

一方面,它可以应用于热能利用,将废热转化为有用的电能或机械能,提高能源利用效率。

另一方面,它还可以应用于太阳能和地热能的开发利用,实现对可再生能源的高效转换。

此外,有机朗肯循环系统还可以应用于化工、制冷空调等领域,提高工业过程的能源利用效率。

四、有机朗肯循环系统的挑战与展望虽然有机朗肯循环系统在能源领域具有广泛的应用前景,但仍然存在一些挑战需要克服。

首先,有机工质的选择和优化仍然是一个关键问题,需要更深入的研究和实验验证。

其次,系统的稳定性和可靠性也是一个重要的考虑因素,需要通过合理的控制策略和设备设计来解决。

此外,还需要进一步优化系统的经济性和环境友好性,以提高其在实际应用中的竞争力。

结论:有机朗肯循环系统作为一种新型的能量转换技术,具有广阔的应用前景。

低温余热发电(ORC)综述

低温余热发电(ORC)综述

低温余热发电(ORC)综述作者:李刚来源:《科技尚品》2017年第07期摘要:低温余热发电技术在提高能源再利用的有效方法之一,有机朗肯循环(ORC)技术是是低温余热发电技术之一,本文主要介绍了ORC循环的系统的结构和工质的选择方法,为ORC技术研究提供参考。

关键词:低温余热发电;有机朗肯循环;系统结构;有机工质1 前言由于世界人口的增长和全球经济的快速发展,能源消耗日渐增长。

为了保护环境、維护人类良好的生存环境,开发新能源和提高能量利用效率是亟须解决的问题。

可利用再生能源如:太阳能、风能及地热能,在满足能源需求起了越来越多的作用。

而提高能源再利用有效的方法之一就是利用中低温热源的有机郎肯循环。

有机朗肯循环(organic rankine cycle,简称ORC)是低温余热发电技术之一,ORC是使用具有较低临界温度的有机物作为循环工质的朗肯循环。

2 研究现状国外有机郎肯循环主要应用在地热、太阳能、烟气余热回收等工业余热,多数文献根据热力学定律建立模型,计算不同工质和温度下的循环热效率和介绍工质的选择方法,并介绍了有机郎肯循环中的重要设备——蒸汽膨胀做功的设备的选择和设计。

工质均为饱和曲线斜率为负值或者无穷大的干流体和等熵流体。

文献中工质的选择大多为各种CFC(含氯、氟、碳的完全卤代烃)等对环境有一定破坏的有机工质,如R113、R245fa、R123等等。

个别采用氨、烷烃等对环境有好的工质。

而且文献中对工质的选择局限在某一特定的温度范围内。

追求最优系统,工质被加热到饱和状态后在膨胀做功的热效率最高,过热或者未饱和使得不可逆损失和成本增加,降低热效率和经济性。

文献还对有机郎肯循环的系统结构做了详细的介绍,对于温度较高的低温热源,为了提高能源利用率,采用常规的有机郎肯循环已不能满足需求,所以对常规ORC系统结构做了一些改进,如多级或单级抽汽回热ORC和抽汽再热ORC,并对这两种循环方式分别进行了热力分析和计算。

有机朗肯循环低温余热利用技术研究综述

有机朗肯循环低温余热利用技术研究综述

有机朗肯循环低温余热利用技术研究综述简介本文将对有机朗肯循环低温余热利用技术进行综述,主要包括以下方面的内容:有机朗肯循环的基本原理、低温余热的特点、有机朗肯循环在低温余热利用中的应用、技术研究进展和存在的问题。

有机朗肯循环的基本原理有机朗肯循环是一种利用有机工质代替水蒸汽作为工作介质的热力循环系统。

其基本原理是通过将低温热能输入到有机工质中,使其蒸发成为高温高压气体,然后将高温高压气体通过涡轮机进行膨胀,最后通过冷凝器将有机工质冷却成液体,完成一个循环过程。

低温余热的特点低温余热是指工业生产过程中产生的温度较低的余热能量。

与高温余热相比,低温余热的特点主要包括以下几个方面:1.温度较低:低温余热的温度通常在100℃以下,无法直接利用。

2.能量浓度低:低温余热的能量密度较低,需要大量的热量才能产生可观的功效。

3.难以回收利用:由于低温余热的特性,其回收利用存在较大的技术难度和经济成本。

有机朗肯循环在低温余热利用中的应用有机朗肯循环在低温余热利用中具有以下优势:1.适用范围广:有机朗肯循环可以利用较低温度的余热,使得废热的利用范围更广。

2.高效能转换:由于有机工质的性质,有机朗肯循环可以在较低温度下实现高效能转换。

3.环境友好:有机工质具有较低的温室气体排放和环境污染风险,利用有机朗肯循环可以减少对环境的影响。

有机朗肯循环在低温余热利用中的应用主要包括以下几个方面:废热发电有机朗肯循环可以利用工业生产过程中产生的低温余热发电,将废热转化为电能,提高能源利用效率。

低温制冷有机朗肯循环可以利用低温余热进行制冷,用于冷库、冷链物流等领域,提高制冷效果并减少能源消耗。

低温供热有机朗肯循环可以利用低温余热进行供热,用于暖气、热水等领域,提高供热效果并减少能源消耗。

其他应用领域有机朗肯循环还可以应用于其他领域,如化工、冶金、纺织等行业,实现低温余热的综合利用。

技术研究进展有机朗肯循环低温余热利用技术的研究一直在不断深入和发展。

有机朗肯循环低温余热发电系统综述

有机朗肯循环低温余热发电系统综述

有机朗肯循环低温余热发电系统综述
有机兰肯循环是一种利用低温热能发电的技术。

它的主要特点是在低温区域中利用液
态有机物的汽化热,产生高压蒸汽驱动涡轮机发电。

与传统的蒸汽兰肯循环相比,有机兰肯循环的优点在于能够利用温度更低的热源进行
发电,如工业余热、地热、太阳能热等,因此具有广泛的应用前景。

有机兰肯循环的基本工作原理是将液态有机物在低温区通过加热蒸发成气态有机物,
将其压缩成高压气体,然后通过涡轮机将其扩张,产生功率。

与传统的蒸汽兰肯循环不同,有机兰肯循环利用的是液态有机物的汽化热,因此其工作温度范围更低,可以利用低温热
源进行发电。

在有机兰肯循环系统中,液态有机物是循环流体,通过蒸发、压缩和冷凝等过程,完
成能量的转换。

有机兰肯循环系统主要包括蒸发器、压缩机、冷凝器和发电机等组件。

其中,蒸发器是将低温热源传递给液态有机物的关键部件,压缩机则将蒸发出来的气态有机
物压缩成高温高压气体,进而将它们输送至涡轮机中进行劳动。

有机兰肯循环的适用范围非常广泛,可以应用于各种低温热源的能量利用,如污水处
理厂、钢铁冶炼厂、医院、矿山、地热发电等。

其中,工业余热是最大的低温热源之一,
利用有机兰肯循环发电可以实现工业节能减排,促进经济可持续发展。

总之,有机兰肯循环是一种利用低温热能的高效、环保的发电技术。

随着科技的不断
发展和应用的不断拓展,有机兰肯循环将在能源领域发挥越来越重要的作用。

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有机朗肯循环低温余热发电系统综述
有机朗肯循环低温余热发电系统是一种利用低温余热发电的新型技术,其工作原理是通过有机朗肯循环过程实现的。

有机朗肯循环是一种基于有机工质(如丁烷、异丙烷等)的一种热力循环系统,主要工作于低温和中温条件下。

其工作原理可分为蒸发、压缩、冷凝和膨胀四个过程。

有机工质在蒸发器中吸收低温余热而蒸发成气体,然后通过压缩机将其压缩成高温高压气体,再经过冷凝器冷凝成液体,最后由膨胀阀膨胀成低温低压气体,从而驱动压缩机和发电机工作,产生电能。

整个循环过程中,有机工质的物理性质和循环方式决定了整个系统的发电效率和稳定性。

1. 有机工质的选择
在有机朗肯循环低温余热发电系统中,有机工质的选择对系统性能至关重要。

一般而言,有机工质需要具有适当的沸点和饱和蒸汽压,以便在低温条件下能够很好地进行蒸发和冷凝过程。

还需要具有良好的化学稳定性和热稳定性,以确保系统的长期稳定运行。

目前常用的有机工质有丁烷、异丙烷、丙烷等,针对不同的工作条件和要求,需要综合考虑各种因素,选择合适的工质。

2. 蒸发器和冷凝器的设计
蒸发器和冷凝器是有机朗肯循环低温余热发电系统中的关键部件,其设计能够直接影响系统的热效率和稳定性。

为了充分利用低温余热资源,蒸发器和冷凝器需要具有良好的传热性能和换热面积,同时还需要考虑系统的安全性和稳定性。

在设计过程中,需要综合考虑传热换热技术、材料技术等因素,以实现整个系统的高效、稳定运行。

3. 控制系统的设计
有机朗肯循环低温余热发电系统的控制系统是整个系统的大脑,控制系统的性能和稳定性直接影响整个系统的运行效率和稳定性。

控制系统需要对蒸发器、压缩机、冷凝器等各个部件进行严格控制,以确保系统在不同工况下能够稳定运行,同时还需要具备足够的智能调节功能,以应对不同的工况和环境变化。

目前,有机朗肯循环低温余热发电系统在能源领域的应用越来越广泛,已经成为低温余热利用的一种重要技术。

在工业生产、生活热水、地热资源等领域,都可以利用有机朗肯循环低温余热发电系统进行能源回收和发电。

特别是在工业生产中,大量的低温余热资源未能得到充分利用,有机朗肯循环低温余热发电系统的出现填补了这一空白,为工业生产提供了可持续、清洁的能源解决方案。

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