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(ORC)低温余热发电系统是一种利用低温余热产生电力的技术。该系统
在工业生产和能源利用过程中，将产生的低温余热通过热交换器与有机工质进行换热，使
工质蒸汽产生膨胀，驱动涡轮机旋转，最终将机械能转换为电能，并输送到电网供应。
ORC低温余热发电系统可以应用于多种工业领域，如钢铁、化工、制冷等。因为这些
工业过程常常产生高温的废热，此外，ORC低温余热发电系统还可以应用于地热、太阳能、生物质等能源领域，利用这些低温热源发电。
ORC低温余热发电系统的优势在于其可以利用低品位能源进行独立发电，实现能量回
收和节能减排的目的。另外，由于工质蒸汽不依赖于水，不会产生二次污染，因此相对于
传统的蒸汽发电系统具有更加卫生环保的特点。同时，ORC低温余热发电系统还可与太阳能、地热等AGEN热源结合使用，形成新型能源系统，实现更高效的能源利用。
但是，ORC低温余热发电系统也存在一些技术难题及挑战。一方面，虽然工质选择广泛，但是其性能、耐久性及安全性等方面还需要进一步研究和开发。另一方面，该技术需
要高品质的制冷系统和预处理设备的支持，成本相对较高，需要一定的投资和经营成本。
目前，随着能源需求的不断增加和环保意识的普及，ORC低温余热发电系统将会有广
泛的市场应用前景，并且将会有更加多元化的应用方向。因此，对于该技术的研究、开发
和应用都有很大的空间和发展机会。
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。
低温余热发电循环技术
低温余热发电循环技术 一、低温余热发电 低温余热发电技术是通过回收低于300～400℃的中低温的废蒸汽、烟气所含的低品位的热量来发电，它将低品位的或废弃的热能转化为高级能源——电能。 二、低温余热发电循环技术 1、朗肯循环 朗肯循环一般指蒸汽郎肯循环，适用于烟气高于350℃以上的余热。在朗肯循环中，水在锅炉（或余热锅炉）中被加热，产生高温和高压蒸汽。该蒸汽流过汽轮机时急剧膨胀后冷却至低温、低压的尾气，该汽轮机驱动一台发电机发出电力。从汽轮机排出的尾气被具有环境温度的空气，或被来自冷却水池或冷却塔中的冷却水冷却成水。凝结水接着被泵入锅炉重复上述过程。这种简单的朗肯循环框图如图一所示。
朗肯循环电厂的效率较差，即使是容量最大、采用朗肯循环的最新型的燃煤电厂，一般来说其循环效率都超不过35%（目前国内亚临界参数燃煤电厂的循环效率已达38%，超临界和超超临界参数的燃煤电厂的循环效率分别可达40和43%左右），也就是说燃料燃烧产生的总热量中仅有35%被转换成了热能。这65%的能量损失是由于一系列的原因造成的。其中约15%的能量损失是由于燃料中的水分、炉墙的热辐射、排烟损失和自耗电所造成的。 朗肯循环是目前槽式太阳能热电站中广泛采用的动力循环模式, 用太阳热加热集热器中的导热油,经过换热产生蒸汽, 驱动汽轮机带动发电机发电代表性的电站有美国的SEGS 系列电站, 西班牙的Andaso l 系列电站等。 2、有机朗肯循环 有机朗肯循环采用高分子量有机工质（如正戊烷）, 相变温度低, 可以从温度较低的热源吸热, 并转化为电能。主要优点是运行温度较低, 可以将槽式集热温度由390°降到304°,降低集热损失; 采用有机工质, 电站可以建在缺水的沙漠地区。有机朗肯循环系统的主要缺点是循环效率低, 气温较高时比蒸汽循环低15% ~ 25% ，同时成本较高。 3、卡琳娜循环 卡琳娜循环系统适合中低温余热利用，是实现200℃以下热电转换最有效的途径。由前苏联科学家卡琳娜博士于1983年提出，工作介质为氨和水的混合物。该循环采用氨水作为循环工质，氨水在蒸发
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
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。虽然有大量的文献介绍了有机郎肯循环的设计、工质选择，但是多数是基于实验、理论和小型机组上。 3 低温余热发电（ORC）系统结构
ORC低温余热发电技术
基于有机朗肯循环的ORC低温余热发电技术伴随国际能源价格持续上涨，及对可再生能源、清洁能源的呼声日益升高，有机工质朗肯循环(Organic Rankine Cycle简称ORC)低温发电技术在国际电力工业市场已经成为一个异军突起的黑马。 典型的蒸汽动力发电系统，其工作循环可以理想化为由两个可逆定压过程和两个可逆绝热过程组成的理想循环，包括以下四个热力学过程： 第一步：定压吸热过程， 第二步：绝热膨胀过程， 第三步：定压放热过程， 第四步：绝热加压过程。 该热力循环理论是由19世纪苏格兰工程师W.J.M.Rankine提出，为纪念其取得的成就，蒸汽动力装置的基本循环亦称为为朗肯循环(Rankine Cycle)。有机工质朗肯循环专指以低沸点(蒸发温度38度，正戊烷)氟碳氢化合物为循环工质的热力系统，ORC低温发电技术就是基于这一工作过程的发电系统，也称有机工质朗肯循环发电。ORC低温发电技术，这里低温泛指的温度小于150度但大于90度的热源，其低温热源是工业过程废热、太阳能、海洋温差、地热等清洁能源，技术突破点在于研究更低的热源温度以驱动透平做功发电，以适应更多的工况条件。尽管发电效率低于传统火电，但由于使用的是清洁能源及工业过程中被废弃的低品质余热，因此在国际能源市场发展迅速。 常规的化石燃料发电技术(火力发电)，即利用煤炭、重油或天然气等燃料燃烧时产生的热能来加热水，使水变成高温、高压水蒸气，然后再由水蒸气冲转汽轮机驱动发电机来发电。这个系统中的循环工质是除盐水，由于水的物理性质(一个大气压，100度蒸发)，因此传统电力工业追求的是更高的温度计压力，以提高发电效率，如：超临界、超超临界等。但是提高发电效率的同时，也带来了环境污染、粉尘、气候变化等负面因素。因此在低温发电领域，ORC与传统的发电技术相比，具备以下几个优势： 1)有机工质具有良好的热力学性质，低的沸点及高的蒸气压力使0RC方法比水蒸气朗肯循环具有较高的热效率，对较低温度热源的利用有更高的效率。
低沸点工质的有机朗肯循环纯低温余热发电技术
低沸点工质的有机朗肯循环纯低温余热发电技术 引言 我国水泥厂的余热发电，先后经历高温余热发电、带补燃炉的中低温余热发电和纯低温余热发电3个阶段。纯低温余热发电与带补燃的中低温余热发电相比，具有投资省、生产过程中不增加粉尘、废渣、N 0。和S0。等废弃物排放的优点。 本文介绍以色列奥玛特(0RMAT)公司利用低温热源的有机朗肯循环(0 rganic RankineCyck，简称()RC)纯低温余热发电技术。该技术有别于常规技术，其特点是：不是用水作为工质，而是使用低沸点的有机物作为工质来吸收废气余热，汽化，进入汽轮机膨胀做功。 1.低沸点的有机物 在一个大气压下，水的沸点足100℃，而一些有机物的沸点却低于水的沸点，见表l。 有机物的沸点与压力之间存在着对应关系，以氯乙烷为例，见表2。水的沸点与压力之间对应关系见表3。 由表2和表3町见，氯乙烷的沸点比水低，蒸气压力很高。根据低沸点有机工质的这种特点，就可以利用低温热源来加热低沸点工质，使
它产生具有较高压力的蒸气来推动汽轮机做功。 2 ORC纯低温余热发电在地热发电方面的应用 0RC纯低温余热发电技术在我国地热发电方面已得到初步应用，我国目前已经勘测发现的地热田均属热水型热储。热水型资源发电采用的热力系统主要有两种，即扩容(闪蒸)系统和双工质循环系统。西藏羊八井地热电站，热水温度145℃，采用二次扩容热力系统，汽轮机(青岛汽轮机厂设计制造D3一1．’7／0．5型地热汽轮机发电机组)单机容量3000W，3 000W／min，一次进汽压力182kPa，温度115℃，二次进汽压力54kPa，温度81℃，额定排汽压力为10kPa。双工质循环系统中，地热水流经热交换器，把地热能传递给另一种低沸点丁质，使之蒸发产生蒸气，组成低沸点工质朗肯循环发电。双工质循环机组，其热效率高，结构紧凑。我国的小型双工质循环系统地热电站——辽宁营口熊岳试验电站的装机容量2×J00KW，利用地热水(水温75℃)发电，于1977年1 1月投入运行。 3 ORC纯低温余热发电在水泥工业的应用 我国水泥厂在利用ORC纯低温余热发电技术方面尚属空白。 1999年德国海德堡水泥集团在德国环境部支持下，利用世界银行贷款，由以色列奥玛特(ORMAT)公司设计，在德国的Lengfurt水泥厂3 000t／d的生产线上，建成了世界首座水泥厂ORC纯低温余热发电站。该发电站的特点是：余热热源来自熟料冷却机出口的废气，而窑尾预热器出门的废气用来烘干生料和煤，该系统的主要技术指标如表4所示。
有机朗肯循环发电
有机朗肯循环发电 介绍 有机朗肯循环发电是一种热力发电系统，利用有机工质在不同温度下的相变过程来驱动发电机，达到能源转换的目的。本文将对有机朗肯循环发电的原理、优势和应用进行全面的探讨。 有机朗肯循环发电的原理 有机朗肯循环发电的原理基于克劳修斯-克拉佩龙方程，即功率输出与温度差之间的关系。其基本工作原理如下： 1.热量输入：通过燃烧燃料或其他方式产生高温热源，使之与有机工质进行热 交换。 2.膨胀过程：有机工质在高温环境下膨胀，推动活塞或涡轮转动，产生功率输 出。 3.冷却过程：有机工质在低温环境下冷却，重新变为液态，准备下一次循环。 有机朗肯循环发电的优势 相比传统的汽轮机热力发电系统，有机朗肯循环发电具有以下优势： 1.应用范围广：有机朗肯循环发电可以利用多种温度范围内的热能，无论是太 阳能、工业余热还是地热能都可以有效利用。 2.高效率：有机朗肯循环发电的效率相对较高，尤其适用于低温热能的利用。 3.环保节能：有机工质在循环过程中不会引起污染物的排放，且能够有效回收 热能，减少能源的浪费。 4.可靠性高：由于有机朗肯循环发电系统较为简单，且无磨损件，因此具有较 高的可靠性和运行稳定性。 有机朗肯循环发电的应用 有机朗肯循环发电的应用领域广泛，包括但不限于以下几个方面：
太阳能发电 太阳能是一种清洁可再生的能源，有机朗肯循环发电可以将太阳光转化为电能。利用太阳能集热器将太阳光转化为热能，然后将热能输入到有机朗肯循环发电系统中，通过工质的相变过程产生功率输出。 工业余热利用 许多工业生产过程中会产生大量的余热，有机朗肯循环发电可以对这些余热进行有效利用。通过与工业余热进行热交换，将余热转化为电能，提高能源利用效率，同时减少对环境的负荷。 地热发电 地热能是地球内部的热能，在地热区域可以利用有机朗肯循环发电进行发电。通过地热能源的加热和沉降带动有机工质进行循环，在地热能的驱动下产生电能。 海洋能利用 海洋能是指海洋中的能量，包括潮汐能、波浪能和海流能等。有机朗肯循环发电可以利用这些海洋能，将海洋能转化为电能，为海上基础设施供电，实现可再生能源的利用。 未来发展趋势 随着对清洁能源的需求不断增加，有机朗肯循环发电技术正在迅速发展。在未来，有机朗肯循环发电有望在更多领域得到广泛应用，并不断提高效率和可靠性。同时，还需要进一步研究开发新的有机工质和提升系统的整体性能，以更好地满足能源转换的需求。 结论 有机朗肯循环发电是一种高效、环保的热力发电系统，具有广泛的应用前景。通过利用多种温度范围内的热能，有机朗肯循环发电可以有效提高能源利用效率，实现可再生能源的利用。随着技术的进一步发展，有机朗肯循环发电有望在未来发挥重要作用，促进能源产业的可持续发展。
科技成果——向心涡轮中低品位余能有机朗肯循环发电技术
科技成果——向心涡轮中低品位余能有机朗肯 循环发电技术 适用范围 建材、化工、冶金、窑炉等，80℃以上工业余热及地热水。 行业现状 向心式中低品位余能有机朗肯循环发电技术可广泛应用于地热、太阳能、生物质能源领域，以及工业余热回收发电。用于工业余热回收时，可在所有高耗能行业内进行推广，包括钢铁、有色、化工、水泥、建材、石油与石化、轻工、煤炭等支柱性行业。 按照国家“十二五”节能规划的指示，国家计划在“十二五”期间新增2000万kW的余热发电能力，保守估计其中低于250度的中低温余热利用占10%，即200万kW。利用向心式中低品位余能有机朗肯循环发电技术可实现的节能潜力为576万吨标煤，碳减排潜力为1416万吨。 成果简介 向心涡轮中低品位余能有机朗肯循环发电技术回收中低品味余能，将低沸点有机工质加热成为蒸汽，驱动向心涡轮做功，并通过发电机向外输出高品质电能。该技术采用向心涡轮，是我国新一代ORC 发电技术，发电效率高，维护成本低，系统安全可靠。 关键技术 向心涡轮中低品位余能有机朗肯循环发电技术包含了下列关键技术的突破：
（1）高效向心涡轮技术 目前针对有机工质的涡轮设计及制造技术仍掌握在国外大型叶轮机械制造厂商手中。北京华航盛世能源技术有限公司依托北京航空航天大学在航空领域的独特技术优势，研究并改进了航空涡轮膨胀技术，通过自主研发设计与试验验证的科学方法，制造出针对有机工质R245fa的高效ORC涡轮机，其等熵效率大于85%。公司还将航空发动机叶片、转子等技术进行有效转化，成功应用于ORC向心涡轮的制造工艺之中。 向心涡轮 （2）系统密封及润滑油系统 系统密封以及润滑油系统是ORC系统制造的一大难题，包括涡轮发电机的密封和工质泵的密封。采用半封闭设计，发电机与涡轮机一体化，解决了工质及润滑油泄漏等一系列问题。对于发电机本身，公司则提供设计要求，向国外著名厂家定制，保证密封性能的同时，提高了其运行性能。采用引射回油系统，有效降低油路系统的输送功耗。
有机朗肯循环发电
有机朗肯循环发电 有机朗肯循环发电是一种利用有机工质进行循环的热力发电系统。该系统通过将燃料与有机工质进行热交换，利用工质的循环来驱动发电机产生电能。有机朗肯循环发电相比传统的水蒸汽循环发电具有许多优势，如更高的热效率、更低的温度要求和更广泛的适用范围。 有机朗肯循环发电的工作原理如下：首先，燃料燃烧产生高温高压的燃烧产物，然后通过热交换装置将燃烧产物中的热能传递给有机工质。有机工质在吸收热能的过程中发生相变，从液态转变为气态。随后，有机工质的高温高压气体通过膨胀机进行膨胀，驱动发电机产生电能。膨胀后的有机工质再次成为低温低压气体，经过冷凝器冷却后变回液态，回到循环中重新吸收热能，完成一个循环。 有机朗肯循环发电相对于传统的水蒸汽循环发电具有以下几个优势。首先，有机工质具有较低的沸点，因此可以在较低的温度下进行循环，减少了对高温材料的需求。其次，有机工质的相变过程可以吸收大量的热能，提高了热效率。此外，由于有机工质的选择范围更广，可以根据不同的应用场景选择适合的有机工质，提高了系统的适用性。 有机朗肯循环发电在许多领域中具有广泛的应用。例如，在地热能利用中，由于地热资源的温度较低，传统的水蒸汽循环发电效率较
低。而有机朗肯循环发电可以利用低温地热能，提高了能源的利用效率。此外，有机朗肯循环发电还可以应用于工业余热回收、太阳能发电和生物质能利用等领域。 尽管有机朗肯循环发电具有许多优势，但也存在一些挑战和限制。首先，有机工质的选择和设计是关键的一步，需要考虑工质的热稳定性、可靠性和经济性等因素。其次，有机朗肯循环发电系统的建设和运维成本较高，需要投入大量的资金和人力资源。此外，有机朗肯循环发电系统的效率还有进一步提高的空间，需要通过改进工质性质、优化循环过程和提高设备效率等方式来实现。 总的来说，有机朗肯循环发电是一种具有潜力的热力发电技术。通过利用有机工质的循环来转化热能为电能，可以提高热能的利用效率，并且具有更广泛的适用范围。尽管面临一些挑战和限制，但有机朗肯循环发电在未来的能源转型中有着重要的应用前景。随着技术的不断进步和成本的逐渐降低，有机朗肯循环发电有望为可持续能源的开发和利用做出贡献。
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。目前，已经取得了一些重要的研究进展，主要包括以下几个方面： 1.有机工质的选择：研究人员通过对不同有机工质的性质和性能进行研究，选 择合适的有机工质用于低温余热利用。 2.循环系统的改进：研究人员通过改进有机朗肯循环的循环系统，提高其能量 转换效率和稳定性。 3.热传递和换热器的优化：研究人员通过优化热传递和换热器的设计和结构， 提高热能的传递效率和换热效果。
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。
太阳能有机朗肯循环中低温热发电系统的数值优化及实验研究共3篇
太阳能有机朗肯循环中低温热发电系统的数值优化及实验研究共3篇 太阳能有机朗肯循环中低温热发电系统的数值优化及实验研 究1 太阳能有机朗肯循环中低温热发电系统的数值优化及实验研究 随着能源需求的增加和环境污染的日益严重，清洁能源的应用成为全球能源领域的关注焦点。太阳能作为一种可再生的清洁能源，具有广泛的应用前景。然而，由于太阳能的出力不稳定，需要进行储存和转换，而传统的储能方式成本较高，使得太阳能的应用受到了很大的限制。因此，太阳能热发电技术应运而生。 太阳能热发电技术利用太阳能收集器将太阳辐射能转换为热能，通过热力循环将热能转换为电能。其中，有机朗肯循环是一种较为常见的太阳能热发电系统之一，可以利用中、低温太阳能资源高效转换成电能。 有机朗肯循环基于有机工质在闭合环路中的循环运动，通过冷凝和蒸发两个过程实现能量转换。在有机朗肯循环中，太阳能收集器用来加热有机工质，使其处于汽化状态，然后有机工质进入膨胀机，从而驱动发电机产生电能。之后，有机工质流回冷凝器，被冷却并变成液态，最后流回再生器，通过加热再次变成汽态。
然而，有机朗肯循环在实际应用中受到很多限制，例如工质选择、热收集器结构、发电效率等方面都需要优化。因此，对于该系统进行数值优化和实验研究具有重要的实际意义。 首先，根据有机工质的性质和系统的工业需求进行有机工质的选择。经过分析，得出了一个以R245fa为工质，以钛管为热 收集器的太阳能有机朗肯循环系统。 之后，通过数值模拟，优化了系统的设计和工艺参数，得到了不同太阳辐射强度下的最佳性能和最大输出功率。实验结果表明，在最佳工况下，系统的总效率、太阳能热转换效率和发电效率分别为9.31%、47.2%和2.16%。相比之前的实验研究，本系统的性能有了较大提升。 最后，通过实验对系统的性能进行了验证。实验采用了不同太阳辐射强度下的太阳能有机朗肯循环系统进行测试，所得到的输出功率与数值模拟结果的误差较小，验证了数值模拟的准确性，并表明该系统在实际应用中具有很好的可操作性和可靠性。 综上所述，本文针对太阳能热发电技术中的有机朗肯循环进行了数值优化和实验研究。优化后的系统在效率、发电性能等方面都有了重要提升，验证了数值模拟的准确性和系统在实际应用中的可操作性和可靠性，对于推动太阳能热发电技术的研究和应用具有重要的实际意义 本文研究了太阳能有机朗肯循环系统的优化设计和实验验证。通过有机工质的选择和数值模拟，系统的效率和发电性能得到
论述有机朗肯循环的太阳能热发电
论述有机朗肯循环的太阳能热发电 我国具有丰富的太阳能资源，随着化石能源的枯竭，开发利用可再生清洁能源意义尤为重大。目前，世界上太阳能发电技术主要有光伏发电和聚焦型太阳能热发电（Concentrating Solar Power，CSP）。CSP具有效率高、成本低等诸多优势，从长远的角度看比光伏发电更理想。太阳能热发电，不消耗化石能源，无污染，是清洁能源发电的代表，具有广阔的发展前景。太阳能低温热发电技术简单、管理成本低，具有很强的竞争力。按循环形式不同，CPS可分为Rankine（朗肯）循环、Brayton（布雷顿）循环、Stirling（斯特林）循环。其中朗肯循环应用较为广泛，可用于太阳能发电、工业余热发电、地热发电、生物质能发电和海洋温差能发电等方面。 1 有机朗肯循环系统模型 有机朗肯循环（Organic Rankine Cycle，简称ORC）可利用集热器、换热器、泵、汽轮机、发电机等设备实现太阳能到电能的转换。ORC具有使高温高压工质蒸汽转化为为低温低压工质蒸汽的汽轮机，利用蒸汽做功进行发电，从汽轮机中排出的蒸汽在凝汽器中冷却、液化，在经过泵加压后重新在蒸发器中加热蒸发成为高温高压蒸汽。ORC采用有机工质（如R134a）,工质在蒸发器中吸收低品位热能，历经液态加热、沸腾、过热三个阶段进入汽轮机，膨胀后推动汽轮机做功，并转化为电能。ORC一般用于从低温热源吸热，固一般采取较小的过热度，若采用绝热工质则需保证一定的过热度。定义系统的发电效率为：，其中Wf为发电机发出的电能；Wx为系统内部消耗的电能；Q吸为工质从太阳能集热器吸收的热能。 制约太阳能低温朗肯循环发电的主要因素是热效率低、成本高、没有合适的循环工质。汽轮机排出的工质乏气直接进入冷凝器，大量的冷凝热被排到大气，严重影响系统的热效率。因此，有机朗肯循环的经济性直接决定于循环工质的热力学性质，开发有效利用工质冷凝热，选择安全可靠的新型工质，对太阳能朗肯循环技术的发展至关重要。
低温烟气有机郎肯循环系统热力性能与经济性的对比研究报告
低温烟气有机郎肯循环系统热力性能与 经济性的对比研究 吕剑 Summary：有机朗肯循环系统发电系统内部参数与外界环境紧密相关，热源参数的变化、冷却水温度的变化都会使得系統内部各个点参数改变，从而导致系统长期运行在非额定工况热效率低。该文以循环工质为R245fa的有机朗肯循环系统作为研究对象，通过建立蒸发器和冷凝器换热模型，得出有机朗肯循环系统在不同热源温度、不同冷却水温度下的最佳蒸发温度、凝结温度变化情况，从而获得蒸发温度、凝结温度与热源温度、冷却水温度之间的函数关系。在实际有机朗肯循环系统余热发电工程中，存在着很多不稳定因素，因此对有机朗肯循环系统变工况特性分析是非常有必要的，对于提高系统整体性能具有指导性意义。 Key：有机朗肯循环；变工况特性；热力系统
有机朗肯循环系统是利用低品位热源发电的新型技术，作为中、低温余热回收的有效方式在节能环保领域具有广阔的前景。中国是一个能源消耗大国，余热资源非常丰富，不管是废气还是废水，在各工厂内都随处可见。如此多的余热资源组成了一个庞大的资源库，其中的余热资源随工厂类别、地域、生产工艺的不同而不同，就算是同一个余热资源，其相关参数也是不断变化的。不管是热源还是冷源的变化都会导致有机朗肯循环系统内部参数的改变，从而导致发电系统长期运行在非额定工况系统热效率低。因此为了有效解决余热资源的变化给有机朗肯循环系统所带来的负面影响，就必须对有机朗肯循环系统进行变工况分析，一方面能够提高系统的整体适应性，另一方面能提高热效率和输出功率。 1、有机朗肯循环系统简介 有机朗肯循环系统由加压泵、蒸发器、汽轮机、冷凝器四个主要装置组成，理想状态下有机工质在这四个装置中分别经历绝热压缩、等压吸热、绝热膨胀和等压放热四个过程。等压吸热过程是有机工质在蒸发器内吸收热源放出的热量而蒸发成汽态，等压放热过程是有机工质在冷凝器内放出热量而凝结成液态，这两个过程中循环工质分别与热源和冷源相互作用，与外界环境有着紧密联系，时刻因外界环境的变化而受到影响。 余热资源的参数变化主要体现在两个方面，即热源和冷源的变化。热源的变化主要是指热源的温度和流量随生产工艺的变化。热源的变化直接影响着蒸发器内的等压吸热过程，热源温度高，机组输出功率大，温度低，机组输出功率小。冷源的变化主要是指冷源的温度随昼夜或季节的变化。冷源的变化直接影
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。通过对有机工质的选择和优化，循环参数的优化，以及系统的稳定性和可靠性的提高，有机朗肯循环系统的效率和经济性将得到进一步的提升。相信在不久的将来，有机朗肯循环系统将在能源领域发挥重要的作用，为实现可持续发展做出贡献。