低温余热发电有机朗肯循环技术(王华,王辉涛著)PPT模板
低温热能发电ORC原理
• 构成简单; • 具有较高的效率; • 缩小透平尺寸; • 简化蒸汽发生器的结构； • 装机容量可大可小，在几kW-1万kW范围内均具较高效率; • 在寒冷地区的冬季，能最大限度利用冷、热端的温差高效运行; • 能使系统中各点的压力均高于或与外界大气压接近，防止空气漏人; • 能实现全自动无人值守运行。
研究背景
节能减排是缓解能源及环境危 机的重要举措，余热回收、太阳能 及生物质能的高效利用是节能减排 的重要环节。而利用300℃以下数量 巨大的中低温余热、太阳能和生物 质能发电则是重点与难点。研究中 低温热能高效发电技术，意义重大。
研究背景
中低温热能发电的两种主要热力循环
• 水蒸汽朗肯循环 • 有机朗肯循环(Organic Rankine Cycles)
使用沸点高的有机工质，
下表：
在多级复叠机朗肯循环的底循环 工质匹配 导热油温 热效率
使用沸点低的有机工质。此外还
可利用顶循环透平排气进行制冷及 制热，在一套装置里实现冷热电联
环己烷/丁 烷
甲苯/丁烷
293 ℃ 293 ℃
31.3% 甲苯/丁烷 390 ℃ 36.0%
有机朗肯循环原理
waste heat inlet
waste heat outlet
HRSG
无排汽回热措施的
ORC循环
2
pump
1
需注意回热器
3
turbine
conderser
4
T
motor
waste heat
2 1
cooling fluid
的阻力对透平
cooling fluid inlet
cooling fluid outlet
低沸点工质的有机朗肯循环纯低温余热发电技术
低沸点工质的有机朗肯循环纯低温余热发电技术引言我国水泥厂的余热发电，先后经历高温余热发电、带补燃炉的中低温余热发电和纯低温余热发电3个阶段。
纯低温余热发电与带补燃的中低温余热发电相比，具有投资省、生产过程中不增加粉尘、废渣、N 0。
和S0。
等废弃物排放的优点。
本文介绍以色列奥玛特(0RMAT)公司利用低温热源的有机朗肯循环(0 rganic RankineCyck，简称()RC)纯低温余热发电技术。
该技术有别于常规技术，其特点是：不是用水作为工质，而是使用低沸点的有机物作为工质来吸收废气余热，汽化，进入汽轮机膨胀做功。
1.低沸点的有机物在一个大气压下，水的沸点足100℃，而一些有机物的沸点却低于水的沸点，见表l。
有机物的沸点与压力之间存在着对应关系，以氯乙烷为例，见表2。
水的沸点与压力之间对应关系见表3。
由表2和表3町见，氯乙烷的沸点比水低，蒸气压力很高。
根据低沸点有机工质的这种特点，就可以利用低温热源来加热低沸点工质，使它产生具有较高压力的蒸气来推动汽轮机做功。
2 ORC纯低温余热发电在地热发电方面的应用0RC纯低温余热发电技术在我国地热发电方面已得到初步应用，我国目前已经勘测发现的地热田均属热水型热储。
热水型资源发电采用的热力系统主要有两种，即扩容(闪蒸)系统和双工质循环系统。
西藏羊八井地热电站，热水温度145℃，采用二次扩容热力系统，汽轮机(青岛汽轮机厂设计制造D3一1．’7／0．5型地热汽轮机发电机组)单机容量3000W，3 000W／min，一次进汽压力182kPa，温度115℃，二次进汽压力54kPa，温度81℃，额定排汽压力为10kPa。
双工质循环系统中，地热水流经热交换器，把地热能传递给另一种低沸点丁质，使之蒸发产生蒸气，组成低沸点工质朗肯循环发电。
双工质循环机组，其热效率高，结构紧凑。
我国的小型双工质循环系统地热电站——辽宁营口熊岳试验电站的装机容量2×J00KW，利用地热水(水温75℃)发电，于1977年1 1月投入运行。
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。
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。
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(ORC)低温余热发电系统是一种利用低温余热产生电力的技术。
该系统
在工业生产和能源利用过程中，将产生的低温余热通过热交换器与有机工质进行换热，使
工质蒸汽产生膨胀，驱动涡轮机旋转，最终将机械能转换为电能，并输送到电网供应。
ORC低温余热发电系统可以应用于多种工业领域，如钢铁、化工、制冷等。
因为这些
工业过程常常产生高温的废热，此外，ORC低温余热发电系统还可以应用于地热、太阳能、生物质等能源领域，利用这些低温热源发电。
ORC低温余热发电系统的优势在于其可以利用低品位能源进行独立发电，实现能量回
收和节能减排的目的。
另外，由于工质蒸汽不依赖于水，不会产生二次污染，因此相对于
传统的蒸汽发电系统具有更加卫生环保的特点。
同时，ORC低温余热发电系统还可与太阳能、地热等AGEN热源结合使用，形成新型能源系统，实现更高效的能源利用。
但是，ORC低温余热发电系统也存在一些技术难题及挑战。
一方面，虽然工质选择广泛，但是其性能、耐久性及安全性等方面还需要进一步研究和开发。
另一方面，该技术需
要高品质的制冷系统和预处理设备的支持，成本相对较高，需要一定的投资和经营成本。
目前，随着能源需求的不断增加和环保意识的普及，ORC低温余热发电系统将会有广
泛的市场应用前景，并且将会有更加多元化的应用方向。
因此，对于该技术的研究、开发
和应用都有很大的空间和发展机会。
科技成果——有机朗肯循环低温余热发电系统
科技成果——有机朗肯循环低温余热发电系统成果简介我国能源形势严峻的根本原因在于用能效率低下，我国每吨标准煤的产出效率仅相当于日本的10.3%、美国的28.6%。
我国工业用能中近60-65%的能源转化为余热资源，其中温度低于350℃以下的低温余热约占余热总量的60%，提高用能效率的有效方式之一，便是对这部分余热资源进行有效的回收利用。
本项技术是采用有机工质朗肯循环推动膨胀动力机的低温余热发电的技术系统，适用于冶金、建材、化工等有大量低温余热的产业领域，还可以作为可再生能源的发电系统，推广到可再生能源产业领域。
技术原理本系统的创新点在于将低沸点有机工质用于热力循环中的热交换过程，有效实现低温余热换热；还在于利用膨胀动力机将有机工质产生的高压蒸汽转化为发电机驱动力，从而实现低温余热资源发电，膨胀动力机还可以拖动风机，水泵等设备。
本系统突破了现有低温循环发电系统对于余热温度的最低要求，可用温度最低降至80℃（低于80℃系统经济性会降低），实现了低温余热资源的最大化利用。
本系统主要包括蒸发器、冷凝器、工质泵、有机工质余热锅炉、膨胀动力机和发电机等设备。
在核心设备的选用方面，膨胀动力机可选择螺杆膨胀机、涡轮机等设备。
其中螺杆膨胀机投资少、运行费用低、寿命长、安全可靠、易于维修，并且具有操作简单、不暖机、不盘车、不发生喘振、对介质品质要求不高、可无人值守全自动工作的特点，尤其适宜结合低沸点有机工质应用于低于350℃的低温、低压余热回收利用；而采用涡轮机占地小，效率高，造价低，特别适用于余热量较大的场合，常被国外同类系统所选用。
低温有机工质可选择R123、R245fa、R152a、氯乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷等工作介质，对于不同类型、不同温度的热源应当选取不同的工质，并且工质的优选也会影响到系统的运行效率。
技术水平国际先进应用前景目前余热利用技术受到各方面重视，我国余热资源多，用户需求量大，应用前景广阔。
采用低沸点有机工质作为热力循环的工质与低温余热换热，通过产生高压蒸汽推动螺杆膨胀机、汽轮机或其他膨胀动力机带动发电机发电，把大量废弃的余热转变为电力，节约了企业的电能消耗，提高了能源利用率，收到可观经济效益与环境效益。
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。
低温余热发电技术简介PPT课件
358 453 162
345 458 147
398 496 232
100
0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 73 75 77
Flue Temp.℃ Avg. ℃
℃
数据 空气 78 21 1
铁矿石烧结熟料 3 100
150,000 368
低温余热的基本概念
Consideration
Sintering Machine
低温余热的基本概念
Consideration
EAF
900
842
800
696
708
700
622
626
630
600
500 400 300
200152
Time min
烟气热焓图
低温余热的基本概念
Consideration
EAF
3,000
2,500
2,000
Steam Load / KW
1,500
1,000
500
-500
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54
Consideration
Converter
Converter Information
Converter Number 1 2 3 3 Subtital
Capacity t/Cycle
120 120 120 120 480
- 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)。
2.4有机工质余 热锅炉的一般热
力特性
2.5低温余热发 电有机朗肯循环 系统的冷端形式
2.6低温余热发 电有机朗肯循环
*分析
A
B
C
D
E
F
第2章低温余热发电有机朗肯循环原理及一般特性
2.1低温余热的特性
2.1.1余热介质物性 参数的计算方法
2.1.2余热所具有的 能量
2.1.3低温余热烟气 的腐蚀性
3.3.3混合工质 气液相平衡的计 算
第3章有机朗肯循环 工质的选择及物性
3.4工质迁移性质的计算方 法
1
3.4.1动力黏度的计算
2
3.4.2导热系数的计算
0
5
第4章有机工质管内流动沸腾换热
第4章有机 工质管内流 动沸腾换热
4.1管内流动加热的换热过程 4.2有机工质管内对流换热 4.3有机工质管内流动沸腾换热的实验研 究
第2章低温余热发电有机朗肯循环原理及一般特性
2.2低温余热发电有机朗肯循环的原理与组成
01
2.2.1有机朗肯循环的原理与组 成
02
2.2.2纯工质有机朗肯循环的类 型
0 3 2.2.3低沸点混合工质有机朗肯循环
第2章低温余热发电有机 朗肯循环原理及一般特
性
2.3有机朗肯循环中余热锅炉的类 型与特点
第3章有机朗肯循环工质的选择及物性
3.2纯工质热力性质计算方法
3.2.1PR状态 方程
3.2.2纯工质导 出参数的热力学
关系式
3.2.3PR状态方 程求解及气液相
平衡计算
第3章有机朗肯循环工质的选择及物性
3.3混合工质热力性质计算方法
01
3.3.1混合工质 PR状态方程及 混合规则
02
03
3.3.2混合工质 比摩尔焓、比摩 尔熵及组元逸度 系数计算
第4章有机工质管内流动沸腾换热
4.2有机工质管内对流换热
4.2.1单相流体管内强制对流换热 关联式
4.2.3管内饱和气泡状沸腾换热和 两相强制对流换热关联式
4.2.2管内过冷沸腾换热关联式
4.2.4管内湿蒸气强制对流换热关 联式
第4章有机工质管 内流动沸腾换热
4.3有机工质管内流动沸腾换热的 实验研究
4.3.1实验目 的
4.3.2实验装 置
4.3.4实验结 果及分析
4.3.3实验原 理
0
6
第5章低温余热发电有机朗肯循环系统模拟
第5章低温余热发电有机朗肯循 环系统模拟
5.1低温余热发电有机朗肯循环 流程
5.2低温余热发电有机朗肯循环 模拟
5.2.1模拟模型
5.2.2系统独立变量(自由度)的确 定
6.2.3换热设备紧凑性评价指标优 化法
6.2.2单位换热面积输出功率评价 指标优化法
6.2.4余热锅炉单位容积输出功率 评价指标优化法
第6章有机朗肯循环热力系统的优化设计方法
6.3多目标优化方法
6.3.1优化数学模型
6.3.2优化结果及分 析
第6章有机朗肯循环热力系统的优化设计方法
6.4*经济优化方法
5.2.3模拟计算结果与分析
0
7
第6章有机朗肯循环热力系统的优化设计方法
第6章有机朗肯循环热力系统的优化设计方法
6.1单目标优化数学模型 6.2单目标优化方法 6.3多目标优化方法 6.4*经济优化方法
第6章有机朗肯循环热力系统的优化设计方法
6.2单目标优化方法
6.2.1系统净输出功率或总*损评价 指标优化法
0 1 6.4.1年度化总成本最小优化法
0 2 6.4.2年度化净利润最大优化法
03
6.4.3单位成本净利润最大优化 法
0
8
结束语
结束语
0
9
参考文献
参考文献
感谢聆听
1
2.3.1有机工质余热锅炉的类型
2
2.3.2有机工质余热锅炉的主要 特点
第2章低温余热发电有机 朗肯循环原理及一般特
性
2.6低温余热发电有机朗肯循环*分 析
01
02
2.6.1*损 2.6.2*效
失分布
率
0
4
第3章有机朗肯循环工质的选择及物性
第3章有机朗肯循环工质的选择 及物性
3.1有机朗肯循环工质的选择原 则 3.2纯工质热力性质计算方法 3.3混合工质热力性质计算方法 3.4工质迁移性质的计算方法 3.5表面张力的计算
低温余热发电有机朗肯循环技术( 王华，王辉涛著)
演讲人
2 0 2 X - 11 - 11
0
1
前言
前言
0
2
第1章绪论
第1章绪论
1.1低温余热发电 的现状
1.1.1水泥窑炉低温余热发电 1.1.2干熄焦余热发电 1.1.3烧结低温余热发电
1.3有机朗肯循环发 电技术研究现1低温余热发电的两种主要热 力循环 1.2.2利用LNG冷能有机朗肯循环 发电
1.4低温余热发电有 机朗肯循环技术研 究的意义
0
3
第2章低温余热发电有机朗肯循环原理及一般 特性
第2章低温余热发电有机朗肯循环原理及一般特性
2.1低温余热的 特性
2.2低温余热发 电有机朗肯循环
的原理与组成
2.3有机朗肯循 环中余热锅炉的