基于有机朗肯循环的废气发电技术的研究

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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。

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发电的循环过程。它是一种环保、高效的发电方式，可以有效地利用能源资源，减少对环境的污染。在这个循环过程中，有机工质在高温下蒸发，驱动涡轮机转动，从而产生电能。

有机朗肯循环发电的基本原理是利用有机工质的特性来实现能量转换。有机工质通常是一种具有较低沸点和较高饱和蒸汽压的液体，比如丁烷、异丁烷等。在循环中，有机工质首先被加热到高温状态，使其蒸发成为高温高压的蒸汽。然后，蒸汽通过涡轮机驱动涡轮旋转，产生机械能。最后，机械能通过发电机转化为电能。整个过程中，有机工质会冷却下来，重新变为液体状态，并重新进入循环，完成再次发电的准备。

有机朗肯循环发电的优势在于其高效性和环保性。由于有机工质具有较低的沸点和较高的饱和蒸汽压，所以在循环过程中可以充分利用热能，提高能量的利用率。同时，由于有机工质是可再生的，所以可以循环使用，减少能源的消耗和环境的污染。相比传统的燃煤发电和核能发电，有机朗肯循环发电可以减少二氧化碳和其他有害气体的排放，对环境的影响更小。

有机朗肯循环发电的应用领域主要是在小型和中型发电站。由于有机工质的特性限制，该技术在大型发电站中的应用受到一定的限制。

然而，在一些偏远地区和岛屿地区，由于电力供应的困难，有机朗肯循环发电可以成为一种可行的选择。此外，由于有机朗肯循环发电对环境的影响较小，因此在一些环保倡导者中也受到了广泛关注和推崇。

虽然有机朗肯循环发电具有很多优势，但也存在一些挑战和问题。首先，有机工质的选择和性能对发电效果有着重要的影响，需要针对不同的应用场景进行优化。其次，有机朗肯循环发电的成本相对较高，需要进一步降低成本才能提高竞争力。此外，该技术的安全性和稳定性也需要进一步加强，以确保发电过程的可靠性和安全性。总的来说，有机朗肯循环发电是一种环保、高效的发电方式，具有广阔的应用前景。随着技术的不断发展和完善，相信有机朗肯循环发电将成为未来能源领域的重要组成部分。通过利用有机工质的特性，有效地利用能源资源，减少对环境的污染，为人类创造一个更加清洁和可持续的能源未来。

太阳能有机朗肯循环热发电研究进展

太阳能有机兰肯循环热发电是一种利用太阳能热转换为电能的新兴技术。它通过将太阳能热能转移到有机工质中，再利用循环系统将其转换成

机械能和电能。相比传统的太阳能发电技术，太阳能有机兰肯循环热发电

具有高效率、低成本、环保等优势，因此受到了广泛的关注和研究。以下

是对太阳能有机兰肯循环热发电的研究进展进行的详细介绍。

首先，太阳能有机兰肯循环热发电的研究主要集中在以下几个方面。

一是有机工质的选择。有机工质是太阳能有机兰肯循环热发电系统中

的关键组成部分，不同的有机工质有不同的热物性和性能特点。目前，研

究人员主要关注传导性能好、稳定性高、密度小的有机工质，以提高系统

的热转换效率。

二是兰肯循环的改进。兰肯循环是太阳能有机兰肯循环热发电的核心

技术，其主要包括热能输入、膨胀、冷凝和压缩四个过程。研究人员通过

优化循环参数和调整组件结构，提高了循环效率和输出功率。

三是热能的捕集和集中。太阳能有机兰肯循环热发电的工作原理是将

太阳能热能捕集并集中，然后传导到有机工质中，再利用循环系统转换成

电能。为了提高系统的效率和稳定性，研究人员开发了一系列用于捕集和

集中热能的技术，例如太阳能集热器、反射器等。

其次，太阳能有机兰肯循环热发电的研究进展可以总结为以下几个方面。

一是提高系统效率。近年来，研究人员通过优化系统结构和循环参数，提高了系统的热转换效率和电能输出功率。例如，采用双级循环、亚临界

循环等新技术，可以提高系统的热转换效率和输出功率。

二是降低成本。太阳能有机兰肯循环热发电相比传统的太阳能发电技

基于有机朗肯循环的废气发电技术的研究

1.目前主流的余热利用方法简介

①温差发电是基于热电材料的塞贝克效应发展起来的一种发电技术。塞贝克效应，指当在半导体材料的两端存在温度差而产生电动势的现象，其原理表述如下：在 A、B 两种导体连接而成的闭合回路中，如果两个结点存在温度差(T1 ≠ T 2)，就有电动势产生，这种电动势被称为赛贝克电动势或温差电动势。 ② 余热制冷空调即利用发动机排气废热作为车用制冷空调的驱动热源，是当前车用制冷空调技术主要的发展方向，同时也具有很高的实用价值。其工作原理是：吸附剂对某种制冷剂具有吸附作用。吸附能力随吸附温度的不同而不同。周期性地冷却和加热吸附剂，使之交替吸附和解吸。吸附时，制冷剂液体蒸发，产生制冷作用；解吸时，释放出制冷剂气体，并使之凝为液体。 ③废气涡轮增压技术 ④朗肯循环余热利用技术
（1）等压加热：过冷态工质在工质泵的作用下流入蒸发器，恒压条件下与废气热源进行热量交换。在此过程中工质经历了预热，蒸发，过热三个阶段，对应图中 4-1 过程。在蒸发器中，工质吸收热量最终成为过热蒸汽。（2）等熵膨胀：过热蒸汽进入膨胀机械膨胀对外输出做功。相对于对外输出功量，工质的散热损失可忽略不计，故可将该膨胀过程视为绝热过程，对应图中 1-2 过程。在膨胀机械中，工质蒸汽的热能转化为机械能。（3）等压放热：流出膨胀机械的工质乏气的温度与压力均有所下降，接着流入冷凝器进行定压冷凝，对应图中 2-3 过程。在冷凝器中，工质蒸汽对外放热冷凝成为饱和液态。（4）等熵压缩：冷凝后的液态工质在工质泵中进行加压，同样地可以忽略散热损失，故也可认为此压缩过程为绝热过程，对应图中的 3-4 过程。工质泵将工质增压至蒸发压力，将其并送入蒸发器，自此完成一次完整的朗肯循环。

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。

有机朗肯循环发电机

有机朗肯循环发电机是一种先进的发电技术，它利用有机工质进行循环，通过燃烧产生的热能转化为机械能，最后转化为电能。该技术具有很高的效率和环保性，因此在能源领域具有广阔的应用前景。

有机朗肯循环发电机采用了一种特殊的循环过程，即朗肯循环。它由四个基本过程组成：压缩、加热、膨胀和冷却。在压缩过程中，有机工质被压缩，使其温度和压力升高。接着，在加热过程中，有机工质经过燃烧的热源的加热，再次提高温度和压力。然后，在膨胀过程中，有机工质释放出机械能，驱动发电机转动，最后在冷却过程中，有机工质被冷却，使其温度和压力降低，回到开始的状态。

相比于传统的发电技术，有机朗肯循环发电机拥有很多优势。首先，由于采用了有机工质，相较于水蒸汽循环的发电机，其工作温度范围更广泛，可以适应更多种类的热源。其次，有机工质在循环过程中不会产生明显的污染物，对环境友好。此外，由于朗肯循环中的压力比较低，因此该发电机的运转相对较安全，减少了爆炸和腐蚀的风险。

有机朗肯循环发电机在实际应用中具有多种用途。首先，它可以与可再生能源结合，如太阳能、风能等，提高能源利用效率。其次，作为传统发电方式的替代品，有机朗肯循环发电机在现有的发电系统中可以用于发电，减少对化石燃料的依赖。最后，有机朗肯循环发电

机还可以用于工业生产过程中的余热回收，提高能源利用效率，降低能源消耗。

然而，有机朗肯循环发电机的推广还面临着一些挑战。首先，技术方面存在一定的难度，需要解决热损失、工质选择和循环效率等问题。其次，经济成本较高，需要进一步降低成本以提高市场竞争力。

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废热能源进行发电的环保技术。近年来，随着环保意识的增强和可再生能源的发展，有机朗肯循环低温余热发电系统受到了越来越多的关注。本文将对该技术的原理、应用及发展进行综述，以期为读者提供一个全面的了解。

我们来了解一下有机朗肯循环低温余热发电系统的原理。朗肯循环是一种热力循环系统，利用废热源（例如工业废气、废水等）进行发电。其基本原理是利用工质的相变特性来实现热能到机械能的转换，从而产生电能。有机朗肯循环系统是指采用有机工质作为工作流体的朗肯循环系统，通过蒸汽与液体相互转化来实现能量转换。这种系统可以在低温条件下工作，通常在100摄氏度以下，适合于废热能源的利用，因此受到了广泛应用。

有机朗肯循环低温余热发电系统的应用领域非常广泛。它被广泛应用于工业生产中的废热利用。许多工业生产过程中产生大量的废热，而有机朗肯循环低温余热发电系统可以充分利用这些废热资源，实现能源的再生利用。该技术也可以用于地热能利用。地热能是一种清洁的可再生能源，利用有机朗肯循环低温余热发电系统可以更加高效地利用地热资源，为地热能发电提供了一种新的途径。有机朗肯循环低温余热发电系统也可以应用于生活热水的供应、空调系统的能量回收等领域，为社会能源供应和环保做出重要贡献。

有机朗肯循环低温余热发电系统的发展也备受关注。随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展，有机朗肯循环低温余热发电系统的性能和效率得到了大幅提升。目前，研究人员致力于开发更加高效的有机工质，以提高系统的发电效率和稳定性。也在改进系统的工艺流程和设备设计，以满足不同应用场景的需求。有机朗肯循环低温余热发电系统在智能化和自动化方面也有了很大的进展，使其在实际应用中更加方便和可靠。

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。

有机朗肯循环低温余热发电系统综述

有机朗肯循环是一种利用低温余热发电的系统，它可以将废热转化为可再生能源，具有较高的能量转换效率和环境友好性。本文将对有机朗肯循环低温余热发电系统进行综述。

有机朗肯循环是一种基于Rankine循环的发电系统，其原理是利用工作流体的汽化-冷凝过程来驱动涡轮发电机。相比于传统的水蒸汽循环，有机朗肯循环适用于较低温度范围的余热利用，从而扩大了余热发电的适用范围。有机朗肯循环系统主要由余热回收器、膨胀机、冷凝器和泵等组成。

有机朗肯循环利用的工作流体是有机物质，如烷烃、醇类和氟化合物等。在低温下，这些有机物质具有较低的沸点，使得其在回收过程中能够充分蒸发。然后，工作流体蒸汽通过膨胀机驱动涡轮发电机，产生电力。之后，膨胀后的工作流体进入冷凝器进行冷凝，然后再次被泵送到回收器进行再次蒸发，形成闭合的循环过程。

有机朗肯循环低温余热发电系统具有许多优点。它可以高效利用低温余热能源，提高能源利用效率。有机朗肯循环系统可以适应较宽的温度范围，因此适用于各种工业应用中的余热发电。由于有机朗肯循环系统使用环保的有机物质作为工作流体，其对环境的影响较小，解决了传统余热发电系统中的环境问题。

有机朗肯循环低温余热发电系统也存在一些挑战。工作流体的选择对系统性能有很大影响，需要综合考虑其物理性质、可再生性和环境影响等因素。系统的热损失和泵功耗等能量损失也需要进行有效控制，以提高系统的能量转换效率。有机朗肯循环系统的建设和运维成本相对较高，需要进一步降低经济成本才能推广应用。

有机朗肯循环低温余热发电系统是一种高效利用低温余热能源的系统，具有广阔的应用前景。目前，有机朗肯循环系统已经在一些工业领域得到了应用，并取得了一定的经济和环境效益。还需要进一步研究和开发，以提高系统的性能和降低成本，推动其在更广泛范围内的应用。

基于有机朗肯循环的生物质气化发电余热回收利用系统[发明专利]

专利名称：基于有机朗肯循环的生物质气化发电余热回收利用系统

专利类型：发明专利

发明人：王夺,赵英汝,李宁,杨凯,刘美丽,王泉敏

申请号：CN201710025670.2

申请日：20170113

公开号：CN106701203A

公开日：

20170524

专利内容由知识产权出版社提供

摘要：基于有机朗肯循环的生物质气化发电余热回收利用系统，涉及生物质气化发电。涉及生物质气化发电。设有生物质给料机、鼓风机、料仓、气化炉、一级旋风分离器、二级旋风分离器、储灰室、工质过热器、气化气净化系统、引风机、储气柜、内燃机或燃气轮机发电机组、工质预热器、汽轮机发电机组、工质冷凝器、工质压缩机；是对现有生物质气化发电的过程余热，包括生物质气化气降温过程的物理热和内燃机或燃气轮机排烟的物理热，基于有机朗肯循环进行回收利用。

申请人：厦门大学,西安陕鼓动力股份有限公司

地址：361005 福建省厦门市思明南路422号

国籍：CN

代理机构：厦门南强之路专利事务所(普通合伙)

代理人：马应森

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基于有机朗肯循环的柴油机稳态工况废热回收的探讨

随着环保意识的普及和能源问题的突出，各国对能源的利用效率要求越来越高，废热回收技术也越来越受到关注。有机朗肯循环技术作为一种废热回收技术，可以将柴油机废热转换为可用的机械能或者电能，从而提高能源利用效率。

有机朗肯循环是一种基于有机工质的循环系统，其可以将废热转化为电能或者机械能的方式，在国内外得到广泛的应用。基于有机朗肯循环的柴油机废热回收技术，可以将排放的废气中的热能回收，使其转化为有用的能量，从而达到节能减排的目的。

有机朗肯循环技术可以利用柴油机排放出的高温废气，将废气中的热能转化为机械能或者电能。具体来说，有机朗肯循环技术将废气中的高温热能传递给有机工质，通过有机工质的汽化膨胀，驱动涡轮发电机或者机械装置，从而实现废热的回收和利用。

在柴油机稳态工况下，有机朗肯循环技术的应用可以充分利用发动机排放的热能。柴油机在工作时会产生大量的废气、排气温度通常在500℃以上，而有机朗肯循环技术可以充分利用这部分废气中的高温能量，从而提高了柴油机的能源利用效率。

此外，有机朗肯循环技术对环境的影响也很小。对比传统的排气废热处理技术，废气经过接触式换热器，在回收了热能的同时，也减少了有害物质的排放。而且，经过有机朗肯循环技术的处理后，柴油机排放的温度也大大降低，从而减少了环境污

染的问题。

综合来看，有机朗肯循环技术的应用在柴油机废热回收领域具有一定的优势。在柴油机稳态工况下，有机朗肯循环技术可以充分利用排放废气中的热能，从而提高了能源利用效率；此外，其对环境的影响也很小，减少了有害物质的排放，对于环保意义也很重要。未来，有机朗肯循环技术也会进一步发展和完善，成为柴油机废热回收领域的一项重要技术。随着环保意识的提高和消费者对节能减排的需求，各行各业对新能源的追求不断加强。在汽车行业，柴油机作为一种高效率的动力系统得到了广泛的应用。随着柴油机排放标准的加强，废热回收技术成为了优化柴油机性能的一种有效手段，而有机朗肯循环技术是其中的重要一环。

有机朗肯循环过程的优化与控制研究

有机朗肯循环是一种用于发电的热力循环过程，它能够提高能源利用效率并减少环境污染。本文将对有机朗肯循环的优化与控制进行详细研究。

一、引言

有机朗肯循环是一种基于朗肯循环的改进型热力循环过程，通过使用有机工质代替传统的水蒸汽，可以在相同的工作温度下获得更高的效率。有机朗肯循环在能源领域受到广泛关注，并被应用于各种发电系统中。

二、有机朗肯循环的原理

有机朗肯循环利用了有机工质的特性来提高能源转换效率。相比于水蒸汽，有机工质具有较低的沸点和较低的凝结温度，因此可以在较低温度下进行蒸汽发生和冷凝。这使得能量转换过程更加高效，并且可以适应不同温度范围内的热源。

三、优化方法

1. 工质选择：选择合适的有机工质是优化有机朗肯循环过程的关键。工质的选择应考虑其热物性、环境友好性以及可获得性等因素。常用的有机工质包括R245fa、R123等。

2. 循环参数优化：通过调整循环参数，如循环压力、温度等，可以进一步提高有机朗肯循环的效率。优化的目标是在保证系统安全和稳定运行的前提下，最大限度地提高能源转换效率。

3. 热源匹配：有机朗肯循环的热源可以是各种能源，如太阳能、地热

能等。通过合理匹配热源和有机工质的特性，可以实现更高效的能量

转换。

四、控制策略

1. 温度控制：在有机朗肯循环中，温度是一个重要的控制参数。通过

采用先进的温度控制策略，如模型预测控制（MPC）、比例积分微分（PID）控制等，可以实现对温度变化的精确控制。

2. 压力控制：有机朗肯循环中的压力也需要进行精确控制。合理选择

有机朗肯循环系统研究综述

有机朗肯循环系统是一种新型的能源转换技术，它利用有机物质作为工作流体，通过循环过程将热能转化为机械能或电能。近年来，随着环保意识的增强和对可再生能源的需求不断增加，有机朗肯循环系统逐渐受到人们的关注和研究。

有机朗肯循环系统的工作原理是利用有机物质在高温下蒸发产生蒸汽，然后通过膨胀机将蒸汽压缩成液体，再通过冷凝器将液体冷却成为高压液体，最后通过节流阀将高压液体放松成低压液体，完成一个循环过程。这个过程中，热能被转化为机械能或电能，实现能源的转换。

有机朗肯循环系统具有很多优点，比如可以利用低温热源进行能量转换，具有较高的热效率和环保性，可以应用于各种能源转换场合。同时，有机朗肯循环系统也存在一些挑战和难点，比如有机物质的选择和性能优化、系统的稳定性和可靠性等问题。

有机朗肯循环系统的研究主要集中在以下几个方面：一是有机物质的选择和性能优化，包括有机物质的热物性、稳定性、可再生性等方面的研究；二是系统的设计和优化，包括循环过程的优化、热交换器的设计、系统的控制和监测等方面的研究；三是应用领域的拓展和应用案例的研究，包括有机朗肯循环系统在太阳能、地热能、生物质能等领域的应用案例研究。

有机朗肯循环系统是一种具有广阔应用前景的新型能源转换技术，它可以为人类提供更加环保、高效、可靠的能源解决方案。未来，有机朗肯循环系统的研究将继续深入，为能源转换领域的发展做出更大的贡献。

有机朗肯循环系统设计

一､有机朗肯循环简介

有机朗肯循环利用100-350℃的废气作为热源在换热器中加热朗肯循环工质,朗肯循环工质在换热器中蒸发为高压蒸气,该蒸气推动低速气动马达输出动力,低速气动马达的设计转速为1000r/min｡通过液力变矩器直接将动力输出至压缩机曲轴｡该系统可以在减小气耗的前提下达到同样的输出气量｡最为关键的是这部分机械能为随时起停压缩机提供了动力和装置｡二者联合运行可以极大地减少燃气消耗量｡

朗肯循环工质高压蒸气在低速气动马达中做功后压力降低,成为低压蒸气,然后进入冷凝器放热后成为低压液体,低压液体经过工质储存罐后经流量泵加压,然后再进入换热器｡

冷凝器为空冷式,采用引风机抽引常温空气,以加强换热效果｡

高温废气

压缩机

引风机

二､换热器设计

1.每月废气能够提供的总能量

假设每月由燃气式天然气压缩机产生987.5吨320℃､含水的废气,所能提供的总能量由废气温差放热和水的相变放热两部分组成｡

假设换热器中废气侧压力为1atm,废气放热后出口温度为30℃｡假设甲烷在空气中完全燃烧,则天然气燃烧过程可以近似表示为[1]:

CH4+ 2O2 + 7.52 N2 CO2+ 2H2O + 7.52 N2

由化学反应方程可得废气中CO2､H2O､N2的体积浓度为0.095､0.19､0.715,经计算可以得到三种成分相对应的质量浓度分别为0.09117､0.07091､0.837925｡

987.5吨/月320℃废气的理论放热量为518170.5MJ/月,即放热功率为200kW｡

1500吨/月､500吨/月320℃废气的理论放热量为787094.4 MJ/月､262364.8 MJ/月｡

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。