煙氣余熱利用ORC系統(tǒng)：余熱鍋爐排出的煙氣經(jīng)脫酸、除塵等凈化處理后，煙氣溫度在150℃左右，低溫余熱仍可進一步利用。在煙氣低溫余熱利用ORC系統(tǒng)中，利用有機工質(zhì)進行朗肯循環(huán)，其系統(tǒng)配置如圖1所示，有機工質(zhì)在蒸發(fā)器內(nèi)定壓吸熱，然后在膨脹機內(nèi)絕熱做功，乏汽在冷凝器中定壓放熱，之后在工質(zhì)泵內(nèi)進行絕熱壓縮，再回到原來的動力循環(huán)過程。使用有機工質(zhì)可以比較好地利用低溫余熱，提升系統(tǒng)的能源利用效率，并降低二氧化碳排放，系統(tǒng)的熱源利用效率會有比較大的提升，從而充分帶動系統(tǒng)發(fā)電，讓系統(tǒng)的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，乏汽可以凝結(jié)為液態(tài)達到回收能源的目的。使用有機朗肯循環(huán)可以用有機工質(zhì)將低溫余熱回收后進行發(fā)電。太原中低溫?zé)煔釵RC低溫發(fā)電機組

在ORC低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)中，有機工質(zhì)的研究和選擇是更重要的內(nèi)容之一，因為有機工質(zhì)的物理性質(zhì)對熱源的回收效率起著決定性的作用，并對系統(tǒng)組件的設(shè)計難度有重要影響。例如，工質(zhì)的冷凝壓力高，會導(dǎo)致密封系統(tǒng)設(shè)計難度高。由于ORC系統(tǒng)回收的是低溫余熱，為了使工作介質(zhì)在較低溫度下汽化，應(yīng)采用沸點較低的有機工作介質(zhì)。同時，低沸點有機工作介質(zhì)還應(yīng)具有以下理想特性：低臨界壓力和臨界溫度，良好的干濕性能，低粘度，低表面張力，高循環(huán)效率，較高的安全性和環(huán)境友好性，根據(jù)機器運行環(huán)境，合理選擇國內(nèi)主流出色有機工質(zhì)作為ORC機組運行工質(zhì)。太原中低溫?zé)煔釵RC低溫發(fā)電機組采用ORC技術(shù)可回收較多的熱量。

有機朗肯循環(huán)(ORCs)特別適用于回收低品位熱源的能量。本文描述了一個用于從流量和溫度可變的余熱源中回收能量的小型ORC。傳統(tǒng)的靜態(tài)模型無法預(yù)測在變化的熱源下循環(huán)的瞬態(tài)行為，而這種能力對于在部分負(fù)荷運行和啟動和停止過程中模擬適當(dāng)?shù)难h(huán)控制策略是必不可少的。因此，提出了一個ORC的動態(tài)模型，特別關(guān)注熱交換器的時變性能，其他部件的動態(tài)是次要的。提出并比較了三種不同的控制策略。仿真結(jié)果表明，基于各種工況下循環(huán)穩(wěn)態(tài)優(yōu)化的模型預(yù)測控制策略效果更好。

工質(zhì)泵是ORC低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)的基本組成部分，是將冷凝器的低溫低壓液體有機工質(zhì)經(jīng)絕熱增壓后，高壓輸送到蒸發(fā)器入口的裝置。作為一種成熟的產(chǎn)品，市場上有多種工質(zhì)泵。研究發(fā)現(xiàn)，以下泵適用于ORC低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)：液壓隔膜泵，具有壓力高、適用于危險化學(xué)介質(zhì)、維護簡單等特點；立式離心泵采用變頻調(diào)速、機械密封；多級離心泵可實現(xiàn)更高的揚程和設(shè)定壓力；多級離心泵是在離心泵級內(nèi)安裝兩臺或兩臺以上具有相同功能的離心泵，相對于活塞泵等往復(fù)泵能輸送更多的流量。有機朗肯循環(huán)發(fā)電，可用于海洋溫差發(fā)電。

有機朗肯循環(huán)(OrganicRankineCycle，簡稱ORC)是以低沸點有機物為工質(zhì)的朗肯循環(huán)，主要由余熱鍋爐(或換熱器)、透平、冷凝器和工質(zhì)泵四大部套組成。ORC的工作原理如下：ORC循環(huán)中，工質(zhì)的作用是將熱源的熱值提取出來，將溫度轉(zhuǎn)化為壓力、動力、從而實現(xiàn)低溫?zé)嵩吹膭恿敵?。有機工質(zhì)在換熱器中從余熱流中吸收熱量，生成具一定壓力和溫度的蒸汽，蒸汽進入透平機械膨脹做功，從而帶動發(fā)電機或拖動其它動力機械。從透平排出的蒸汽在凝汽器中向冷卻水放熱，凝結(jié)成液態(tài)，之后借助工質(zhì)泵重新回到換熱器，如此不斷地循環(huán)下去。ORC技術(shù)與常規(guī)的水蒸氣朗肯循環(huán)相比有很多優(yōu)點。太原中低溫?zé)煔釵RC低溫發(fā)電機組

ORC對較低溫度熱源的利用有更高的效率。太原中低溫?zé)煔釵RC低溫發(fā)電機組

根據(jù)包鋼薄板廠寬厚板2號加熱爐的高溫?zé)煔鈪?shù)，采用多級軸流ORC透平發(fā)電機組對該加熱爐的高溫?zé)煔鉄崮苓M行回收發(fā)電，機組發(fā)電工藝為：高溫?zé)煔馀c熱水換熱，再將熱水引入蒸發(fā)器與有機工質(zhì)R245fa換熱，產(chǎn)生R245fa蒸汽推動ORC膨脹機膨脹做功并帶動發(fā)電機發(fā)電，膨脹機膨脹后的乏汽進入蒸發(fā)式冷凝器冷凝成液態(tài)，經(jīng)工質(zhì)泵進入預(yù)熱器預(yù)熱后進入蒸發(fā)器再次蒸發(fā)成氣態(tài)。該機組采用高效軸流反動式透平膨脹機和同步發(fā)電機，整個機組采用集散設(shè)計，透平膨脹機的設(shè)計技術(shù)較成熟，單機能實現(xiàn)小功率到大功率的任意設(shè)計。太原中低溫?zé)煔釵RC低溫發(fā)電機組

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