有机工质朗肯循环余热发电技术
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。
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。
有机朗肯循环和双工质循环发电
有机朗肯循环和双工质循环发电有机朗肯循环和双工质循环发电是两种不同的发电技术，它们都利用了热力学原理来转换热能成电能。
有机朗肯循环发电技术利用有机物作为工质，通过加热和膨胀来驱动涡轮机转动，从而发电。
双工质循环发电技术则利用两种不同工质的蒸汽混合物来驱动涡轮机转动，从而实现发电。
有机朗肯循环发电技术的最大优点在于它使用的有机物工质具有较低的沸点和良好的热稳定性，这使得该技术能够在较低的温度下运行，从而提高了能源的利用率。
此外，由于有机物工质的分子量较小，因此有机朗肯循环发电技术的设备体积相对较小，这有助于减少占地面积和降低成本。
然而，该技术也存在一些缺点，例如有机物工质的腐蚀性和毒性可能对设备造成损坏和环境污染。
相比之下，双工质循环发电技术的优点在于它使用两种不同工质的蒸汽混合物来驱动涡轮机转动，这使得该技术能够在较高的温度下运行，从而进一步提高了能源的利用率。
此外，双工质循环发电技术使用的工质通常是水和氨等无毒、无腐蚀性的物质，因此该技术对环境的影响较小。
然而，双工质循环发电技术的设备体积较大，占地面积也较大，同时还存在一些其他的缺点，例如工质混合物的热稳定性和化学稳定性可能较差。
在实际应用中，有机朗肯循环和双工质循环发电技术各有优缺点，因此需要根据具体情况进行选择。
例如，对于一些温度较低的废热源，有机朗肯循环发电技术可能更加适合；而对于一些温度较高的废热源，双工质循环发电技术可能更加适合。
此外，在实际应用中还需要考虑设备的投资成本、运行维护成本以及环境影响等因素。
为了进一步提高有机朗肯循环和双工质循环发电技术的能源利用率和经济效益，需要进一步研究和改进技术。
例如，可以研究更加高效、可靠的有机物工质和工质混合物，以提高设备的热效率和可靠性；同时也可以研究和改进设备的结构和设计，以减少设备的体积和重量，降低制造成本和维护成本。
除了以上两种技术外，还有一些其他类型的热力学发电技术，例如斯特林发动机、布雷顿循环发电技术和燃料电池等。
有机朗肯循环中低温余热发电技术.
段和设备。同时，这项技术还可以推广到可再生能源 发电系统中，（如地热、太阳能和生物质能）为可再 生能源发电提供关键技术和设备。
10
Depart. Thermal Energy & Refrigeration Eng.
有机工质朗肯循环中低温余热发电 关键设备之一
螺杆膨胀机简介
螺杆膨胀机的基本构造
螺杆膨胀机是一种依据容积变化原理工作的 双轴回转式螺杆机械。它的结构与螺杆压缩机 基本相同，主要由一对螺杆转子、缸体、轴承 、同步齿轮、密封组件以及联轴节等零件组成 ，结构简单，其气缸呈两圆相交的“∞”字形 ，两根按一定传动比反向旋转相互啮合的螺旋 形阴、阳转子平行地置于气缸中。
9
Depart. Thermal Energy & Refrigeration Eng.
有机工质朗肯循环余热发电原理
有机工质朗肯循环系统能够实现余热回收和发电的最 低余热资源温度可到80℃，（这一温度还可降低，但 发电效率会降低，影响经济性）这是常规发电技术不 能做到的（常规发电要求热源温度在350℃以上），
2.透平进排气压力低，蒸汽体积较大，透平通流面积较大。 3.通常透平进口蒸汽需具有一定的过热度，在余热锅炉中必然要
设置过热蒸汽加热段，余热锅炉的结构比较复杂。 4.需要较多的运行、维修人员，运行成本较高。 5.单机容量不能太小,系统满负荷运行率不高。 6.一般只适用于烟气温度高于350℃以上的余热。
余热余压利用工程是我国《节能中长期发展专 项规划》中的十大重点节能工程之一。目前在我 国工业的各个领域中存在大量的低温余热资源（ 350℃以下，低压或常压），由于缺乏有效的技术 手段而没有得到充分利用，传统发电技术的工作 参数大多为高参数、大容量，无法利用这部分较 为分散但总量巨大的能源。而利用有机工质朗肯 循环，开发新型、高效的低温余热发电系统，对 于提高我国能源利用率、节能减排，保护环境具 有重要的意义。
有机朗肯循环低温余热发电技术在QHD32-6FPSO上的应用
有机朗肯循环低温余热发电技术在QHD32-6FPSO上的应用作者：刘冬青李洪强来源：《机电信息》2020年第17期摘要：余热是在一定的经济技术条件下，在能源利用设备中没有被利用的能源，也就是多余、废弃的能源。
海洋石油平台在生产过程中，主电站作为海洋平台的电力供给设备，在运行过程中产生大量的高温废气余热，往往这部分热量被浪费，同时对环境造成了污染。
为了达到节能减排和降本增效的目的，QHD32-6世纪号FPSO计划利用有机朗肯循环低温余热发电技术，实现废热资源的充分利用，减少主机原油消耗量，以供FPSO生活楼等使用。
但经过综合分析，在海上增加有机朗肯低温发电系统，经济效益较差，且影响船体稳定性，可操作难度较大。
关键词：低温余热;有机朗肯循环发电;节能减排0 引言秦皇岛32-6世纪号油田浮式生产储油船（FPSO）位于渤海海域，目前世纪号上的热介质系统有3台热介质锅炉和1台透平废热回收装置同时运行，热负荷基本无富裕热量。
主发电系统中有5台7 300 kW原油发电机组和1台6 500 kW燃气透平，其中原油机组负荷目前在50%左右，本次设计考虑在现有基础上适当增加余量，推荐按照原油机组的65%负荷考虑。
为了达到节能减排和降本增效的目的，QHD32-6世纪号计划回收和利用主机产生的高温烟气（平均烟气温度为330 ℃），实现废热资源的充分利用，减少主机原油消耗量，利用有机朗肯循环低温余热发电技术，主机烟气废热实现转换发电，以供FPSO生活楼等使用。
1 有机朗肯循环低温余热发电技术系统设计有机朗肯循环发电，即在传统朗肯循环中，由有机工质代替水推动涡轮机组做功。
本项目有机朗肯循环发电系统示意图如图1所示。
低压液态有机工质经过工质泵增压后进入预热器、蒸发器吸收烟气热量转变为高温高压蒸汽之后，高温高压有机工质蒸汽推动涡轮机做功，产生能量输出，涡轮机出口的低压蒸汽进入冷凝器，向低温热源放热并冷凝为液态，如此往复循环，不断由余热转化为电能。
有机朗肯循环低温余热发电应用场景
有机朗肯循环低温余热发电应用场景下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!引言在当今社会，能源资源的有效利用已成为全球关注的焦点之一。
基于有机朗肯循环的发动机余热回收技术
基于有机朗肯循环的发动机余热回收技术郭丽华;覃峰;陈江平;刘杰【摘要】Eight kinds of cycle media in organic Rankine cycle (ORC) were compared during the thermodynamic process. Considering the systemic, reliable and environmental factors, R245fa was the optimum selection for ORC. For the application of Cummins heavy duty vehicle engine, the power generation system with the waste heat recovery was designed. Recovering the heat from charge air, tail pipe gas and exhaust gas, the power generation was realized. The efficiency of waste heat recovery in the system was 10. 4%.%通过比较8种循环工质在有机朗肯循环(ORC)系统中的热力过程,从系统性能、可靠性、环保等角度综合考虑,验证了R245fa用于ORC循环工质的优势.以康明斯某重型车用发动机为应用目标,设计了一套余热回收发电系统,通过回收增压空气、尾管废气、发动机废气的热量,用于发电.经过计算,该系统的余热回收效率为10.4％.【期刊名称】《车用发动机》【年(卷),期】2012(000)002【总页数】5页(P30-34)【关键词】有机朗肯循环;余热回收;循环工质;换热器;膨胀机【作者】郭丽华;覃峰;陈江平;刘杰【作者单位】浙江银轮机械股份有限公司,浙江天台 317200;浙江银轮机械股份有限公司,浙江天台 317200;上海交通大学制冷与低温工程研究所,上海200240;上海交通大学制冷与低温工程研究所,上海200240【正文语种】中文【中图分类】TK427据统计［1］，化石燃料在内燃机中燃烧产生的能量仅有大约1／3转化为有用功，剩余部分都通过废气、冷却水等介质直接排向大气，在造成能源浪费的同时，也污染了环境。
有机朗肯循环(ORC)中低温余热发电与工业余热利用
技术应用背景 有机朗肯循环(ORC)余热发电技术 研究概况 关键设备与技术 工业余热回收利用
建议和总结
有机工质朗肯循环中低温余热发电
关键设备之一
螺杆膨胀机简介
螺杆膨胀机的基本构造 螺杆膨胀机是一种依据容积变化原理工作
的双轴回转式螺杆机械。它的结构与螺杆压缩机 基本相同，主要由一对螺杆转子、缸体、轴承、 同步齿轮、密封组件以及联轴节等零件组成，结 构简单，其气缸呈两圆相交的“∞”字形，两根 按一定传动比反向旋转相互啮合的螺旋形阴、阳 转子平行地置于气缸中。
不同国家ORC发电机组的装机数量
国外的研究应用状况
国外ORC技术已成功商业化，涌现出许多ORC设计与制造厂，如美国 ORMAT公司、意大利Turboden、德国GMK公司等，普惠、GE、三菱等著名 叶轮机械设计制造企业也成立了专门的ORC公司。
国内的研究应用状况
国内对于ORC发电技术的研究较多，目前仍需要深入 解决理论研究与工程实际相结合问题，ORC发电系统的工 程化应用仍需要有多项关键技术攻克。
资源范围，为建材、冶金、化工等行业的低温余
热资源回收提供了技术手段和设备。
同时，这项技术还可以推广到可再生能源发 电系统中（如地热、太阳能和生物质能），为可 再生能源发电提供关键技术和设备。
可利用的余热
余热温度范围： 80－350℃ 余热的形态： 烟气，蒸汽，热水 可以扩展的应用：
地热利用、太阳能利用、生物质能。
我校在有机工质朗肯循环发电的研究
天津大学热能工程系和教育部“中低温热能高效利 用”重点实验室对有机工质的热物理性质及热力循环的 研究水平位居国内领先水平，在ORC技术的理论与实验研 究中均取得了具有实用价值的成果。
早在上世纪70年代，即建成了国内首台ORC太阳能热 发电（1kW）实验系统，并取得了大量运行实验数据，近 年，发表多篇关于ORC系统的理论实验研究论文，同时拥 有多项关于有机工质及ORC系统构成的发明及实用新型专 利。
有机工质郎肯循环用在太阳能热发电技术中的应用
有机工质郎肯循环技术及其应用有机工质郎肯循环用在太阳能热发电技术中的应用有机工质郎肯循环用在太阳能热发电技术中的应用摘要: 作者通过文献阅读,综述了目前国内及国外学者对于基于低温有机工质郎肯循环的太阳能热发电系统的研究现状。
文章开篇首先介绍了有机工质朗肯循环的基础概念，并简单介绍了有机工质的物理特性及理论特征。
作为工程应用及实验对象，作者也叙述了如何选取合适的工质作为太阳能有机郎肯循环的循环工质关键词：有机工质；朗肯循环；太阳能发电Low-temperature Solar Powered Rankine Cycle System Based on OrganicWorking FluidAbstract：Based on referring to articles, the author summarized both domestic and international research results about low-temperature solar powered Rankine cycle system.The most suitable organic working fluid for low-temperature solar powered Rankine cycle will also be given.Key words: organic working fluid, Rankine Cycle, Solar-powered1引言能源是人类赖以生活的物质基础，也是国家安全发展及社会繁荣稳定的物质基础。
能源安全不仅仅是简单的能源问题或者是经济问题，而是一个涉及国家安全及对外战略等多层面的国家战略问题，亦是一个关乎国际能源供求和地缘政治与国际战略问题。
在全球范围内，近年来发生了许多由能源引发的问题，诸如资源纷争和区域战争、能源价格飙升和燃料市场博弈、全球气候暖化及减排战略谈判等。
烟气余热有机朗肯循环发电系统介绍
烟气余热有机朗肯循环发电系统介绍烟气余热有机朗肯循环发电系统中期完成了对有机朗肯循环（ORC）系统的整体设计，ORC系统有机工质的选择及模拟计算、高效蒸发器和冷凝器的设计和模拟计算以及高效一次表面换热器冷凝器的模具加工。
1、有机朗肯循环（ORC）系统的整体设计本方案针对工业烟气的余热回收进行研究。
目前国内对烟气余热回收的方式有热热回收和热电回收。
由于热热回收后的中低温热能不易储存，经常被丢弃，本方案采用余热发电技术对工业烟气进行热电回收。
有些工业烟气余热温度较低（小于250℃），难以采用常规的发电技术进行余热回收发电。
低沸点循环发电技术是解决这一问题的一条途径。
烟气余热ORC发电系统，其工艺装配示意图如图1所示。
图1ORC发电系统工艺装配示意图系统包括烟气循环、有机朗肯循环和冷却水循环系统，其工艺流程图如图2所示（工艺图上包含了温度计、压力计等传感器）：图2烟气余热发电系统工艺流程图1）烟气循环中。
烟气经蒸发器换热，然后经风机回到烟气混合器中。
2）低沸点ORC系统。
低沸点有机工质通过蒸发器与烟气进行换热，吸收热量后，由液体变成高温高压的气体，经汽轮机绝热膨胀，对外做功变成低温低压的气体，再经冷凝器放热变成饱和的液体，然后通过有机工质泵等熵压缩到高压并流到蒸发换器中进行换热。
3）冷却水循环。
冷却水经冷凝器吸热后，通过循环水泵加压，进入冷却塔，经冷却塔冷却后，再回到冷凝器中。
2、ORC系统有机工质的选择在余热发电过程中，工质对系统的性能起着关键作用。
在选择工质时，力求工质在热源条件下吸热多，并能把吸收的热量有效地转化成功。
理想的有机朗肯循环工质应该具备有如下的特征：1)临界温度应该略高于循环中的最高温度，以避免跨临界循环可能带来的诸多问题；2)工质的压力水平适宜。
循环中蒸发温度所对应的饱和压力不应过高，冷凝温度对应饱和压力不宜过低，最好能保持正压，以防止外界空气的渗入而影响循环性能；3)在T—S图中饱和蒸气线上ds／dT应接近零或大于零；4)比热容小，粘度低，传热系数高，热稳定性好；5)毒性小、不易燃、不爆炸且与设备材料和润滑油具有良好的兼容性；6)不污染环境，ODP和GWP值较低；7)价格便宜，且易于获得。
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1. 引言1.1 研究背景有机朗肯循环通过有机工质替代传统的水蒸气，利用低温余热驱动有机工质进行膨胀和压缩，从而产生电能。
这种方式不仅在低温、低品位余热利用上有独特优势，还能提高能源利用效率，减少二氧化碳排放，具有较高的经济和环境效益。
有机朗肯循环在工业废热利用、地热能利用、太阳能利用等方面都有广泛应用前景，是当前研究的热点之一。
本文将对有机朗肯循环低温余热发电系统进行全面综述，探讨其原理、构成、性能优势、应用案例和关键技术，为相关研究提供参考和借鉴。
1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨有机朗肯循环低温余热发电系统在能源利用方面的潜力，分析其在工业生产中的应用效益，为推动可持续发展提供技术支持。
通过对有机朗肯循环原理、系统构成、性能优势、应用案例和关键技术的研究，旨在全面了解这一技术在提高能源利用效率、减少环境污染、降低能源消耗等方面的作用和影响，为未来的发展方向和趋势提供参考依据。
本研究还旨在探讨有机朗肯循环低温余热发电系统的技术优势和潜在问题，为进一步的研究和应用提供理论基础和实践指导，推动相关领域的发展和应用。
通过对这一领域的深入探讨和分析，为实现可持续能源利用和环境保护目标提供技术支持和政策建议。
2. 正文2.1 有机朗肯循环原理有机朗肯循环是一种利用有机工质进行发电的低温余热发电系统。
其原理基于朗肯循环，通过有机工质在低温下的汽化和冷凝过程来实现能量转化。
在有机朗肯循环中，有机工质通过膨胀阀进入膨胀腔，膨胀腔内的有机工质由于受热而膨胀，推动涡轮机转动，同时也推动发电机发电。
之后，有机工质流入冷凝器，被冷却后凝结成液体，再次循环利用。
有机朗肯循环原理简单明了，能够有效利用低温余热资源实现发电，对于提高能源利用效率具有重要意义。
有机朗肯循环的原理在许多领域都有应用，例如工业废热利用、地热能利用等。
通过对有机朗肯循环原理的深入研究和技术改进，可以进一步提高低温余热的利用效率，实现更加节能环保的发电方式。
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【摘要】有机朗肯循环是一种利用低温余热发电的系统，本文就有机朗肯循环低温余热发电系统进行了综述。
首先介绍了系统的工作原理及基本原理，包括通过有机工质在低温下蒸发、膨胀驱动发电机发电的过程。
然后探讨了该系统在不同领域的应用及优势，如工业生产和暖通空调系统等。
接着分析了系统的组成及关键技术，如有机工质的选择和循环器件设计等。
对系统性能进行了深入分析，并列举了一些实验研究的案例。
最后展望了有机朗肯循环低温余热发电系统的发展趋势和前景，指出该技术在未来具有广阔的应用前景。
本文全面介绍了有机朗肯循环低温余热发电系统的相关内容，为读者对该技术有了更深入的了解。
【关键词】有机朗肯循环、低温余热发电系统、工作原理、应用领域、优势、系统组成、关键技术、性能分析、实验研究、发展趋势、前景展望、综述。
1. 引言1.1 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能源进行能量转化的热电联合发电技术。
其基本原理是通过有机工质在低温下蒸发和冷凝来驱动发电机发电。
有机朗肯循环低温余热发电系统具有能源高效、环保、可持续等特点，在工业生产、生活热水供应和能源回收利用等领域有着广泛的应用前景。
在应用领域和优势方面，有机朗肯循环低温余热发电系统可以广泛应用于钢铁、化工、制药、纺织等行业的工业余热回收利用，同时也可以用于地热能利用和生活热水供应等领域。
其主要优势在于能够有效降低碳排放、节能减排、并具有较长的使用寿命。
有机朗肯循环低温余热发电系统是一种具有巨大潜力和发展空间的热电联合发电技术，其在能源利用效率、环境保护和可持续发展等方面具有重要意义。
随着技术的不断进步和市场需求的增加，有机朗肯循环低温余热发电系统将在未来得到更广泛的应用和推广。
2. 正文2.1 工作原理及基本原理有机朗肯循环（Organic Rankine Cycle, ORC）是低温余热利用的一种重要方式，其工作原理和基本原理如下：有机朗肯循环是一种热力循环系统，其基本原理是通过利用低温热源（一般为低于200摄氏度的余热）来加热有机工质，使其蒸发产生高温高压蒸汽，然后通过蒸汽驱动涡轮发电机工作，最终将热能转化为电能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
螺杆膨胀机的基本构造
螺杆膨胀机是一种依据容积变化原理工作的 双轴回转式螺杆机械。它的结构与螺杆压缩机 基本相同，主要由一对螺杆转子、缸体、轴承 、同步齿轮、密封组件以及联轴节等零件组成 ，结构简单，其气缸呈两圆相交的“∞”字形 ，两根按一定传动比反向旋转相互啮合的螺旋 形阴、阳转子平行地置于气缸中。
12
Depart. Thermal Energy & Refrigeration Eng.
螺杆膨胀机的应用
●螺杆膨胀机的输出功率可以在5kW～1000kW之间，弥补了蒸 汽轮机单机功率不能太小的空间。
●对于有压力的余热流体，可直接利用螺杆膨胀机 ●对于<250℃的无压力的余热流体，利用有机工质朗肯循环螺杆
膨胀机系统。 ●有机工质朗肯循环螺杆膨胀机系统。还可以用到太阳能、地热
能等中低温可再生能源发电项目中去。 有机工质循环螺杆膨胀机系统用于低温余热回收利用，有广阔
的技术发展空间。
13
Depart. Thermal Energy & Refrigeration Eng.
螺杆膨胀机作为余热回收动力机，具有的技术特点
第四届全国余热回收再利用技术与产业发展研讨会
有机工质朗肯2.24 深圳
1
Depart. Thermal Energy & Refrigeration Eng.
▪技术应用背景介绍 ▪有机工质朗肯循环余热发电原理 ▪ 螺杆膨胀机简介及技术特点 ▪ 研究状况 ▪有机工质朗肯循环余热发电系统 ▪经济效益和环境效益 ▪总结
（1）螺杆膨胀机适用于过热蒸汽、饱和蒸汽、汽水两相流 体、（带压）热水及无压热流体的动力机械，可以回收 不同种类的工业余热；
（2）螺杆膨胀机还适用于高盐份的强碱流体，能除垢自洁 ，而且结垢有利于提高机器效率，因而对余热流体品质 要求不高，扩大了应用范围；
（3）当余热热源不稳定，参数变化时，机组效率表现稳定 。螺杆膨胀机允许热源压力、流量在大范围内波动，对 机组效率影响不大；螺杆膨胀机为容积式工作原理机， 机内流速低，除泄漏损失外，很少其他损失，机组效率 较高，即使蒸汽参数或负荷变动仍能保持高效率。
10
Depart. Thermal Energy & Refrigeration Eng.
结构简图
11
Depart. Thermal Energy & Refrigeration Eng.
螺杆膨胀机的工作原理
作功介质先进入机内螺杆齿槽A，推动螺杆转 动，随着螺杆转动，齿槽A旋转到B、C、D逐渐 加长、容积增大，介质降压降温膨胀（或闪蒸） 做功，最后从齿槽E排出，功率从主轴阳螺杆输 出，亦可通过同步齿轮从阴螺杆输出，驱动风机 、压缩机、水泵或发电机发电等。
（6）可调速，作为动力机使用，如拖动给水泵或灰浆水 泵，拖动风机，压缩机可以根据要求灵活变速，使用 方便。
14
Depart. Thermal Energy & Refrigeration Eng.
（4）螺杆膨胀机运行不用盘车、不暖机、不会飞车，可 以直接冲转启动，操作简单，可实现无人职守，维修 容易，不需要专门的专业技术人员，很适合工矿企业 使用；
（5）螺杆膨胀机的零部件少。螺杆转子坚固，大修周期 长，小修简单，运行维护费用很低；
2
Depart. Thermal Energy & Refrigeration Eng.
技术应用背景
余热余压利用工程是我国《节能中长期发展专项 规划》中的十大重点节能工程之一。目前在我国 工业的各个领域中存在大量的低温余热资源（ 250℃以下，低压或常压），由于缺乏有效的技 术手段而没有得到充分利用，传统发电技术的工 作参数大多为高参数、大容量，无法利用这部分 较为分散但总量巨大的能源。而利用有机工质朗 肯循环，开发新型、高效的低温余热发电系统， 对于提高我国能源利用率、节能减排，保护环境 具有重要的意义。
有机工质朗肯循环余热发电用膨胀动力机
1.涡轮机 2.螺杆膨胀机 3.涡旋式膨胀机 4……….
8
Depart. Thermal Energy & Refrigeration Eng.
有机工质朗肯循环中低温余热发电 关键设备之一
螺杆膨胀机简介
9
Depart. Thermal Energy & Refrigeration Eng.
6
Depart. Thermal Energy & Refrigeration Eng.
可利用的余热
余热温度范围： 80－250℃ 余热的形态： 烟气，蒸汽，热水 可以扩展的应用：
地热利用、太阳能利用、生物质能。
需要根据具体环境、条件及应用需求进行 系统设计。
7
Depart. Thermal Energy & Refrigeration Eng.
范围，为建材、冶金、化工等行业的低温余热资源回
收提供了技术手段和设备。同时，这项技术还可以推 广到可再生能源发电系统中，（如地热、太阳能和生 物质能）为可再生能源发电提供关键技术和设备。
4
Depart. Thermal Energy & Refrigeration Eng.
有机工质朗肯循环余热发电原理
膨胀动力机+发电机
工 业 余
蒸 发 器
热
预
热
器
冷 凝
器
工质泵
5
Depart. Thermal Energy & Refrigeration Eng.
有机工质朗肯循环余热发电原理
有机工质朗肯循环 ,即在传统朗肯循环中采用有 机工质代替水推动涡轮机做功。上图为有机工质 朗肯循环发电系统示意图。低压液态有机工质经 过工质泵增压后进入预热器、蒸发器吸收热量转 变为高温高压蒸气之后 ,高温高压有机工质蒸气推 动涡轮机做功,产生能量输出，涡轮机出口的低压 蒸气进入冷凝器 ,向低温热源放热并冷凝为液态, 如此往复循环。
3
Depart. Thermal Energy & Refrigeration Eng.
有机工质朗肯循环余热发电原理
采用有机工质作为热力循环的工质与低温余热换热， 有机工质吸热后产生高压蒸汽，推动汽轮机或其他膨 胀动力机带动发电机发电。因此，系统能够实现余热 回收和发电的最低余热资源温度可到80℃，这是常规 发电技术不能做到的（常规发电要求热源温度在 350℃以上），从而拓宽了可以回收发电的余热资源