低温烟气有机朗肯循环
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。
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
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。
低温烟气有机郎肯循环系统热力性能与经济性的对比分析
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2017年第36卷第11期·4010·化 工 进展低温烟气有机郎肯循环系统热力性能与经济性的对比分析韩中合，许鸿胜，范伟，赵若丞，王智（华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室，河北 保定 071003）摘要：以工业低温烟气余热有机朗肯循环（ORC ）发电系统为研究对象，选取了两组共4种工质，基于热源参数分别对系统热力性能及经济性指标进行计算，分析不同工质系统的热经济性与经济性指标的变化，对4种工质的热力性能指标、经济性指标以及最佳工况进行对比分析。
结果表明，同组工质的净功量和热耗率变化相似且数值接近，但电力生产成本和投资回收期差别较大。
同一工质的最佳热经济性工况和最佳经济性工况存在差异，在本文条件下，工质最佳经济性工况下的蒸发温度高于最佳热经济性工况下的蒸发温度约8～10℃。
R600a 为所选4种工质中兼顾经济性与热经济性的最佳工质，采用R236ea 的系统热力性能好于R600，而采用R600的系统电力生产成本始终低于R236ea ，R600相比于R236ea 具有明显的经济性优势。
关键词：烟气余热；有机朗肯循环；热源参数；热经济性；经济性中图分类号：TK 12 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2017）11–4010–07 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2016-2287Comparison of thermodynamic performance and economic efficiency ofORC system for low temperature flue gasHAN Zhonghe ，XU Hongsheng ，F AN Wei ，ZHAO Ruocheng ，WANG Zhi（Key Laboratory of Condition Monitoring and Control for Power Plant Equipment ，North China Electric PowerUniversity ，Baoding 071003，Hebei ，China ）Abstract ：This paper established the organic Rankine cycle （ORC ） systems which utilized low-temperature flue gas as heat source to generate electricity. 2 Groups of single working fluids were researched. By changing heat source parameters to alter the heat absorption of the systems ，the thermal equilibrium method was used to calculate thermal performance. Both thermodynamics and economics were taken into consideration to analyze the performance of systems with different working fluids. The result revealed that the two working fluids with the same group retained the similar parameters of network and heat consumption rate with the similar regularity of changes ，while the LEC （levelized electricity cost ）and DPP （discounted payback period ）were not similar. Under the condition studied ，the evaporation temperature optimized by economics was about 8—10℃ higher than that by thermodynamics. The comprehensive comparison showed that R600a was the best choice. The thermal performance of system using R236ea was better than R600，but the LEC of system using R600 was lower than R236ea. Compared to R236ea ，R600 had obvious advantage at the aspect of economics.Key words ：flue gas waste heat ；organic Rankine cycle ；heat source parameter ；thermodynamic performance ；economic performance第一作者及联系人：韩中合（1964—），男，教授，博士，研究方向为热力设备状态监测与故障诊断及两相流计算测量。
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。
低温烟气有机朗肯循环
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在工业生产过程中，大量低温烟气余热资源被浪费，通过有机朗肯 循环技术回收利用这些资源，可以提高能源利用效率。
有机朗肯循环技术
作为一种高效、环保的能源利用技术，有机朗肯循环技术在低温烟 气余热回收领域具有广阔的应用前景。
低温烟气有机朗肯循环简介
工作原理
低温烟气有机朗肯循环利用低温烟气余热资源，通过有机工质在蒸发器内吸收热量并蒸发 ，然后在膨胀机内做功，驱动发电机发电。做功后的乏汽在冷凝器内冷凝成液体，通过工 质泵升压后回到蒸发器，完成一个循环。
04
实验研究与结果分析
实验装置与实验方法
实验装置
搭建了一套低温烟气有机朗肯循 环系统，包括蒸发器、膨胀机、 冷凝器和工质泵等主要部件。
实验方法
通过模拟低温烟气的热源条件， 对系统进行性能测试，记录并分 析系统在不同工况下的运行数据 。
实验结果与数据分析
系统性能参数
实验结果表明，系统在低温烟气热源 条件下能够稳定运行，输出功率和热 效率等性能参数达到预期目标。
参数优化与性能预测
参数选择
分析影响低温烟气有机朗肯循环系统性能的关键因素，如工质类型、 系统结构、操作条件等，选择合适的参数进行优化。
优化方法
采用遗传算法、粒子群算法或模拟退火算法等优化方法，对选定的 参数进行优化设计，以提高系统性能。
性能预测
基于优化后的参数组合，利用数值模型对低温烟气有机朗肯循环系 统的性能进行预测，为实际应用提供理论支持。
03
系统设计与优化
系统总体设计
循环流程设计
系统安全性考虑
根据低温烟气特性和有机工质性质，设 计合理的循环流程，包括蒸发器、膨胀 机、冷凝器和工质泵等主要部件。
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。
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用于低温余热利用的技术，可以将废热转化为有用的能量。
本文将对有机朗肯循环低温余热利用技术进行综述，介绍其原理、应用领域和研究进展。
一、原理有机朗肯循环是一种基于有机工质的热力循环系统，通过将废热传递给有机工质，使其蒸发产生蒸汽，然后通过蒸汽推动涡轮机发电。
其循环过程包括蒸发、膨胀、冷凝和压缩四个阶段。
在蒸发阶段，废热使得有机工质蒸发产生高温高压蒸汽；在膨胀阶段，蒸汽推动涡轮机转动，从而将热能转化为机械能；在冷凝阶段，蒸汽被冷却并凝结成液体；在压缩阶段，液体工质被压缩并送回蒸发器，循环再次开始。
二、应用领域有机朗肯循环低温余热利用技术在许多领域都有广泛的应用。
首先是工业领域，工厂和生产设备产生的废热可以通过有机朗肯循环系统转化为电能，提高能源利用效率。
其次是能源领域，包括火电厂、钢铁厂、石化厂等能源设施的余热利用，可以减少二氧化碳等温室气体的排放，降低环境污染。
此外，有机朗肯循环技术还可以应用于冷链物流、船舶、地热能等领域，实现低温余热的高效利用。
三、研究进展近年来，有机朗肯循环低温余热利用技术得到了广泛的研究和应用。
研究人员通过改进有机工质的性能，提高循环系统的热效率。
例如，采用新型的有机工质，如R245fa、R123等，具有较低的沸点和蒸发热，能够更好地适应低温余热的利用。
此外，通过优化循环系统的结构和工艺参数，如增加蒸发器的换热面积、改进涡轮机的设计等，也能够提高系统的热效率和发电性能。
有机朗肯循环低温余热利用技术的研究还面临一些挑战。
首先是工质的选择和性能优化，不同的应用领域需要选择适合的有机工质，并对其进行性能改进。
其次是循环系统的热力学分析和优化设计，需要考虑循环过程中的传热、传质和流体动力学等多个方面的因素。
此外，还需要解决循环系统的稳定性和可靠性问题，确保系统长时间运行稳定且安全可靠。
有机朗肯循环低温余热利用技术在能源和环境保护方面具有重要的意义。
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。
有机朗肯循环低温余热发电系统是一种环保、高效的能源利用技术，具有广阔的应用前景和发展空间。
随着对可再生能源的需求不断增加，相信这项技术将会在未来得到更加广泛的应用和推广。
低温余热发电ORC有机朗肯循环技术及其产业化
有机朗肯循环余热发电技术 (ORC)
中 低 温 烟 气
有机透 平 凝汽器 有机工质 余热锅炉
～
发电机
冷却塔
加压泵
储液 罐
冷却泵
烟气余热有机朗肯循环（ORC）发电系统示意图
ORC发电技术的优点
1.效率高,系统构成简单，不需要设置除氧、除盐、排污 及疏放水设施；凝结器里一般处于略高于环境大气压力的正压， 不需设置真空维持系统。 2.透平进排气压力高，所需通流面积较小，透平尺寸小。 3.使用干流体时，余热锅炉中不必设置过热段，工质蒸汽 直接以饱和气体进透平膨胀做功。 4.可实现远程控制，无人值守，需要极少的运行、维修人 员，运行成本很低。 5.单机容量可从几kW到数千kW。 6.系统部件、设备可实现标准模块化生产，能缩短安装周 期，降低制造成本。 7.适用于温度高于70 ℃以上的低温余热源。
• 年度化净利润最大优化法
• 单位成本净利润最大优化法
昆工ORC技术研究成果
1.已申请多项国家专利 专利名称： No.1 超临界朗肯循环回收低温余热动力的方法, 申请号200810058497.9 No.2 混合工质分散式低温太阳能热力发电系统及工艺, 申请号200810058626.2 No.3 一种用于低沸点工质低温热能热力发电和工业余压动 力回收透平装置, 申请号200820081418.X No.4 分散式低温太阳能热力发电系统及工艺, 申请号200810058714.
1.工业余热资源
我国钢铁工业余热 按品质分类 高品位余热( >900℃) 47% 中品位余热 (400℃～900℃) 30% 低品位余热( <400℃) 23%
120 100 80 60 40 20 0
114.7
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。
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是一种利用烟气余热进行能量回收并产生电力的系统。
该系统以燃煤、燃气锅炉、燃气轮机和其他燃烧设备的烟气余热为能源，通过有机朗肯循环技术将烟气余热转化为电能，实现能源的高效利用。
有机朗肯循环是一种利用有机流体作为工质的热力循环系统。
其主要组成部分包括：热源、膨胀机、冷凝器、泵和蒸发器。
热源是烟气余热，通过换热器将烟气热量传递给有机流体，使其蒸发成为高温高压气体。
膨胀机将高温高压气体的动能转化为机械能，驱动发电机产生电能。
冷凝器将排出的低温废气与有机流体进行热交换，使有机流体冷凝成液体。
泵将冷凝液体压缩成高温高压液体，重新进入蒸发器进行循环。
1.高效利用烟气余热：传统的烟气余热回收系统主要采用水热交换方式，效率较低。
而有机朗肯循环系统可将烟气余热转化为电能，有效提高能源利用率。
据统计，烟气余热有机朗肯循环发电系统的热电转换效率可达20%以上，高于传统系统的效率。
2.适应性强：烟气余热有机朗肯循环发电系统适用于各类燃烧设备的烟气余热回收，包括燃煤锅炉、燃气锅炉、燃气轮机等。
无论是工业生产中的大型锅炉还是小型燃气轮机发电设备都可以使用该系统进行能量回收。
3.环境友好：烟气余热有机朗肯循环发电系统可将烟气中的大部分有害物质排放减至最低，有效控制大气污染。
同时，由于能源的高效利用，系统对环境的负荷也较低，可降低碳足迹，符合可持续发展的要求。
4.经济效益好：烟气余热有机朗肯循环发电系统可将燃气的热能转化为电能进行供电，降低企业的能源成本。
此外，该系统的投资回收周期相对较短，通常在数年内即可实现投资的回收。
然而，烟气余热有机朗肯循环发电系统也存在一些挑战和问题：1.设备成本较高：与传统的烟气余热回收系统相比，烟气余热有机朗肯循环发电系统的设备成本较高，投资规模较大。
这对于一些中小企业来说可能存在一定的经济压力。
3.适用范围受限：由于烟气余热有机朗肯循环发电系统对烟气温度和压力的要求较高，因此并非所有的燃烧设备都适用于该系统。
低温有机朗肯循环余热发电技术
低温有机朗肯循环余热发电技术目录1.低温余热发电概述 (1)2.ORC发电原理及流程 (2)3.ORC发电机组设备配置 (3)4.ORC发电机组特点 (3)5.低品位余热利用螺杆膨胀机发电系统技术原理 (4)6.膨胀机与换热器是有机朗肯循环系统的核心部件 (5)7.ORC螺杆膨胀发电机组对余热的利用 (6)7.1.市场背景 (6)7. 2.ORC原理 (7)7.3.ORC膨胀机人员适用范围及类别 (8)7.3.1.螺杆膨胀机分类 (8)7.3.2.ORC膨胀机热源适用范围 (8)7.3.3.类别 (8)8.余热利用解决方案 (9)8.1.热水（热液）余热回收 (9)8.2.低压蒸汽余热回收 (10)8. 3.柴油机余热利用 (13)1.低温余热发电概述目前世界各国都非常重视能源的有效利用，一些发达国家能源利用率都在50%以上，美国的能源利用率己超过60%,而我国只有30%左右。
我国能源利用率低的一个重要原因就是低温余热能源没有得到充分利用。
低温热源泛指温度小于250°C但大于80°C的热源，包括工业过程废热、太阳能、海洋温差、地热等。
在工业领域中，一般低温余热指的是200°C以下的工业生产过程产生的余热气、冷凝水、热水；150°C以下的气体以及锅炉、工业加热炉的排烟气等热量。
由于这部分余热其品位较低，回收系统初期投资大，回收期长，因此，在相当长的一段时间里低温余热资源都没有引起足够的重视。
低温余热发电是通过回收钢铁、水泥、石化等行业生产过程中排放的中低温废烟气、蒸汽、热水等所含的低品位热量来发电，是一项变废为宝的高效节能技术。
该技术利用余热而不直接消耗能源，不仅不对环境产生任何破坏和污染，反而有助于降低和减少余热直接排向空中所引起的对环境的污染。
由于低温余热发电大部分利用的是温度小于150°C的热源，此时传统的以水（蒸汽）为循环工质的发电系统由于产生的蒸汽压力低，导致发电效率较低，无法产生经济效益。
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。
低温烟气有机朗肯循环汇总
4.结论
l)在相同热源条件下 , 各个工质都存在使得效率最 大的最优蒸发温度，且基本相同。
2)不同工质在各自的最优循环工况下，以 损失 占的比例最大，泵内的 损失很小，且几乎可以 忽略不计。 3)对所有工质而言，系统中蒸发器内的效率价ηex较 大为主要评价指标，热力学完善度COP、热效率 ηther较大，汽轮机进出口工质的体积流量比VFR较 小为对比性评价指标，纯工质R236ea、R245fa综合性 能比较好。
1
烟气的质量流量为150 kg/ s，温度为1400C；
2
泵、膨胀机的等熵效率分别为0.65和0.85；
3
蒸发器与热源的窄点温差为50C。冷凝器温度 为300C，环境温度为 250C 。
工质的选择
工质
M / g mol 1 Tb /0C TC /0C Pc / MPa ODP GWP
R236ea 152.04 6.2 139.3 3.50 0
46.2 58.5
R245ca 85
0.66
1.22
0.0281 0.1566 5.564 1.238
10.9
45.4 59.2
烟气进口温度1400C条件下, 各种工质的优化结果
结论：纯工质R236ea 的综合性能比较好
损
结论：系统中蒸发器内的损失占的比例 最大，泵内的损失很小
C
Pe/MPa
R236ea 88
0.24
1.21
V3/m3/ V4/m3/s VFR s
Wnet/MW
0.0123 0.0674 5.468 1.303
ηtherm/％ ηex/％ COP
10.8
47.8 56.8
R245fa 86
0.18
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。
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2.优化目标
3.前提条件
最优蒸发温度
3.结果分析
1
数
3
各个部件的损失
效率随着蒸发温度的变化趋势
结论：效率随着蒸发温度的增大先增大后 减小
评价指标
主要： 效率η 次要： 热力学完善度COP、热效率η ex较大， 汽轮机进出口工质的体积流量比VFR较小 为对比性评价指标
0.1045
5.362
1.260
10.9
46.2
58.5
R245ca
85
0.66
1.22
0.0281
0.1566
5.564
1.238
10.9
45.4
59.2
烟气进口温度1400C条件下, 各种工质的优化结果
结论：纯工质R236ea 的综合性能比较好
损失分布图
三种纯工质各个部件的
损分布图
结论：系统中蒸发器内的损失占的比例 最大，泵内的损失很小
TC / 0C
139.3
154.0 174.4
Pc / MPa
ODP
0
0 0
GWP
710
950 693
R236ea 152.04
R245fa 134.05 R245ca 134.05
6.2
15.1 25.1
3.50
3.65 3.93
三种潜在工质的基本热物性和环境特性参数
计算要求
1.分析方法
分析方法 效率最大
等熵效率 输出功
WT mf (h3 h4 )
IT E3 WT E4
损失
冷凝器
定压放热过程
损失
I C E4 E1
循环系统的性能评价指标
Wnet WT Wp
热效率ηtherm
therm
WT W p Q
效率ηex
热力学完善度COP
ex
WT W p E y、in
有机朗肯循环统热力学分析模型
两个假设
1
假设系统处于稳定流动状态
2
各个部件的压降和热损失可以忽略不计
分析法具体过程
预设：环境温度设为T0、P0 系统内各个状态
值为
平衡方程
Ei m[(hi h0 ) T0 (si s0 )]
E
in
Eout I
泵
非等熵压缩过程
等熵效率 输出功
COP 1
I
i
E y、in
循环工况参数的选择
1
烟气的质量流量为150 kg/ s，温度为1400C；
2
泵、膨胀机的等熵效率分别为0.65和0.85；
3
蒸发器与热源的窄点温差为50C。冷凝器温度 为300C，环境温度为 250C 。
工质的选择
工质
0 M / g mol1 Tb / C
损失
p
h 2s h 1 h 2 h1
Wp mf h 2 h1 （ ）
I p Wp E1 E2
蒸发器
定压吸热过程
从废热中的吸热量
Q mf (h3 h2 )
损失
I E Ein Eout E2 E3
膨胀机
非等熵膨胀过程
T
h3 h4 h3 h4 s
有机朗肯循环工质 对比
导 师:章学来 答辩人:赵群力 毛玉博 苑昭阔 专 业:热能工程
论文框架
0
1 1
引言
系统设计 有机朗肯循环系统模型 结果分析 结论
2
3 3
4
0.引言
1
研究背景 开发优势
2
1.系统设计
1 2
膨胀机及发电机
蒸发器 冷凝器 工质循环泵
3
4
2.有机朗肯循环系统模型
图2有机朗肯循环系统结构图（a）和T-S 图（b）
ex较大为主要评价指标
优化结果
工质 tE.opt/0
C
PC/MPa
Pe/MPa
V3/m3/ s
V4/m3/s
VFR
Wnet/MW
η
therm/％
η
ex/％
COP
R236ea
88
0.24
1.21
0.0123
0.0674
5.468
1.303
10.8
47.8
56.8
R245fa
86
0.18
0.91
0.0195
4.结论
l)在相同热源条件下 , 各个工质都存在使得效率最 大的最优蒸发温度，且基本相同。
2)不同工质在各自的最优循环工况下，以 损失 占的比例最大，泵内的 损失很小，且几乎可以 忽略不计。 3)对所有工质而言，系统中蒸发器内的效率价η ex较 大为主要评价指标，热力学完善度COP、热效率 η ther较大，汽轮机进出口工质的体积流量比VFR较 小为对比性评价指标，纯工质R236ea、R245fa综合性 能比较好。