ORC循环螺杆膨胀发电系统

ORC循环螺杆膨胀发电系统

引言：对于螺杆膨胀机而言，废热、余热热源可分两类：带压蒸汽，无压热源。对于大多数的热源，利用有机朗肯循环，可以把温度变为压力，从而转化为动力输出，这时使用ORC 型螺杆膨胀机。在热源为带一定压力的水蒸汽时，可以使用蒸汽螺杆膨胀机加有机朗肯循环动力机。

余热及废热背景知识

石油、化工、采油行业：在工艺过程中伴随有大量的水蒸气，也产生大量的热水，这些废弃、排放掉的热源都可以利用螺杆膨胀机来回收发电。80℃以上的热水均可以考虑余热发电。治金和钢铁企业：在加热炉冷却套均有热水、热蒸汽生产，这些热源要么冷却、要么排放掉。对于低压水蒸汽，可以使用背压式汽轮机或德耐尔蒸汽螺杆膨胀机发电，随后产生的背压蒸汽，再进入O RC 螺杆膨胀发电站发电。串联使用后的水蒸汽变为热水，发电效率高于

传统的凝汽式汽轮机。

相应地，一吨蒸汽采用凝汽式汽轮机技术可以多发13kW 电力；一吨蒸汽采用背压式汽轮机加O RC 螺杆膨胀机串联发电技术可以多发53kW 电力。

电力企业：尤其热电联产企业，有许多蒸汽减温、减压节流过程和排放的过程（如连排水排放），可以用德耐尔蒸汽螺杆膨胀机或德耐尔有机朗肯循环动力机来托动负载或者发电。地热发电和太阳能发电方面：螺杆膨胀机提供了一种非常好的能量转换途径，把热量转化为动力，不再局限于太阳能电池。

其他的行业：包括建材水泥、造纸、印染、纺织、糖业、食品、酒业、药厂等等领域，螺杆膨胀机都具有非常好的应用前景。

柴油机的余热：柴油机的燃料热源，大约35-45% 转变为轴功，10-22% 被冷却水带走，25-40% 被废气带走，4-7% 被润滑油带走。

对于螺杆膨胀机而言，废热、余热热源可分两类：带压蒸汽，无压热源。对于大多数的热源，利用有机朗肯循环，可以把温度变为压力，从而转化为动力输出，这时使用O RC 型螺杆膨胀机。在热源为带一定压力的水蒸汽时，可以使用蒸汽螺杆膨胀机加有机朗肯循环动力机。O R C 循环膨胀发电系统原理/D E N A I R ( O R C )

预热器、蒸发器接受热源的热量，将工质加热成高温高压的蒸汽（非水蒸汽），然后进入膨胀机推动转子做工，同时降温降压。蒸汽从膨胀机排出后，进入油分离器，分离润滑油，气体进入冷凝器冷凝成液体，液体被液体泵升压，进入预热器、蒸发器，完成一轮循环。

同时还存在的一路循环是润滑油在油分离器实现分离后，借助油泵输送至各润滑点，确保轴承等零件的润滑与降温。

O R C 循环中，工质的作用是将热源的热值提取出来，将温度转化为压力、动力，从而实现低温热源的动力输出。因为无压力、低压力的热源，无法利用其它办法实现热工转换，O R C 螺杆膨胀机是唯一选择。

工质的选择很重要，对于发电效率的高低、机器设备的规格、造价等都有影响。德耐尔标准有机朗肯循环螺杆膨胀发电站使用的工质是R 245fa，是最新的环保工质。