ORC有机朗肯循环试验台架技术方案
ORC有机朗肯循环试验台架技术方案
ORC有机朗肯循环试验台技术方案一、简介本技术方案目的为建设一套ORC有机朗肯循环发电实验机组，以导热油为导热介质。
将实现以下实验功能：1）系统完善稳定，利用热源，稳定发电，发电效率5～8%，约1000～1600W；2）对冷媒的特性进行实验，测量不同温度下冷媒的饱和蒸汽压力；3）不同工况下的发电效率，余热温度区域、冷媒流量、冷媒蒸汽温度、压力、过热程度。
4）不同冷端工况的发电效率，包括冷端温度、压力。
5）结合试验结果，探索ORC发电机组优化及工业化的方向。
包括过热、再热、温度、压力等参数，效率估算，是否多级膨胀机等。
二、方案本项目ORC发电实验机组系统主要包括：1）冷媒泵；2）导热油换热器；3）膨胀机；4）带储液功能冷却器；5）发电机；6）润滑油系统；7）冷却系统；8）管路系统；9）测量系统；10）控制系统；2.1冷媒泵冷媒泵采用隔膜计量。
泵出口加脉动阻尼器，保证流量的稳定性。
选配四氟隔膜，可防止冷媒对密封隔膜的润胀作用，造成泄露。
2.2导热油换热器导热油换热器采用不锈钢板式换热器，换热效率高，占地面积小。
2.3膨胀机膨胀机采用车用空调涡旋压缩机改装而成。
该膨胀机配有电动离合器。
该膨胀机具有简易、稳定的特点。
但是由于本身密封件的耐温限制，冷媒蒸汽温度不得超过140℃，稳定运行约110℃。
这就限制了充分利用热源品质，提高发电效率的能力。
2.4壳管式冷却器（带储液功能）冷却器采用壳管式换热器。
冷媒走壳程，采用垂直纵列管，保证冷媒汽液分离，以及液态冷媒能进行过冷，确保膨胀机出口冷端真空度等到保证。
冷却水走铜管内，法兰连接，气密性保证。
与冷媒采用循环水换热，保证冷却。
2.5发电机发电机采用市场上常用的发电机，与涡旋膨胀机的离合器转盘连接，采用皮带连接。
发电机产生的电负荷，采用红外线石英加热灯泡进行负载。
通过功率计可以在线测量系统发电功率。
2.6润滑油系统润滑油系统包括：储油罐、隔膜泵、油气分离器。
2.7管路系统管路系统包括：冷媒主循环管路、润滑油管路。
1kW有机朗肯循环教学实验装置的设计及搭建
1kW有机朗肯循环教学实验装置的设计及搭建摘要:针对新工科专业建设，设计及搭建了一个适用于能源与动力工程专业本科教学、有机朗肯循环发电量测试的实验装置。
该平台由冷媒泵、烟气换热器、涡旋膨胀机、发电机组、冷凝器、过冷器、冷却水泵、干燥过滤器以及阀件等部件组成。
采用转速仪测试膨胀机转速，并通过力控组态软件采集温度、压力及流量信号，分析膨胀机做功及ORC系统性能。
该平台丰富了测试技术、工业余热回收利用测试实验台等内容，为学生应用测试技术、掌握系统开发、设计及运行创造了实验条件，提高了学生的实践能力。
关键词:本科教学；有机朗肯循环；涡旋膨胀机；工业余热为培养造就一大批引领未来技术与产业发展的卓越工程科技人才，为我国产业发展和国际竞争提供智力支持和人才保障，2017年教育部提出了“新工科理念”。
根据专业认证要求，四年制本科工程教育的基本定位是培养学生解决“复杂工程问题”的能力[1-3]。
实践教学是培养学生解决复杂工程问题的重要环节[4-7]。
综合实验项目是复杂工程问题的载体，连接了实践、工程和理论。
另一方面，我国工业能源利用的热效率很低，存在大量低品位余热以中低温排烟、排气、排水等方式废弃[8]。
经合理估计，可回收的工业企业及民用建筑的余热资源总量至少达1500～2000Mt标准煤[9]，且利用余热资源的增量污染排放几乎为零[10]，回收工业余热可以有效缓解不可再生能源的消耗，也可以减少环境的污染。
因此，本文建立1kW有机朗肯循环教学实验装置，采用转速仪测试膨胀机转速，并通过力控组态软件采集温度、压力及流量信号，分析膨胀机做功及ORC系统性能。
利用有机朗肯循环发电系统实现低品位能源的利用，有利于学生了解能源动力类装备的运行过程及基本原理。
该实验装置对培养能动专业开发、设计、运行等领域卓越工程科技人才有很大帮助，为学生掌握系统运行基本原理创造了实验条件，提高了学生的实践能力。
一、实验系统及工况实验系统如图1所示。
50kW有机朗肯循环实验台位系统设计及实验验证
50kW有机朗肯循环实验台位系统设计及实验验证徐立平【摘要】有机郎肯循环系统是一种低品位余热的回收的节能技术,它由蒸发器加热系统、冷凝器冷却系统、发电系统、设备控制系统和数据采集系统组成,文中主要针对该技术进行50 kW实验台位的设计、建设,并以实验结果验证设计方案,从而为日后的工业化推广奠定基础.【期刊名称】《应用能源技术》【年(卷),期】2016(000)009【总页数】4页(P4-7)【关键词】有机朗肯循环;系统设计;设备选型;实验验证【作者】徐立平【作者单位】陕西鼓风机(集团)有限公司,西安710075【正文语种】中文【中图分类】TK513余热回收技术，是余热再利用产业链中的核心环节，是一项国家鼓励与扶持的节能环保技术。
将350 ℃以下的余热余能回收应用于工业实践中，是石油化工等高能耗企业节能降耗的有效途径和方法[1]。
国际研究表明，有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle，ORC)技术在低温余热回收利用领域具有明显优势[2]。
该技术始于20世纪70年代，主要应用于欧美国家，可针对地热、太阳能、生物质及工业低品位余热进行回收。
文中将对ORC系统中的有机透平、冷凝器、蒸发器、预热器、有机工质泵等设备进行深入研究，形成最优设备匹配方案，并建立50 kW ORC系统流程实验台位，对系统设计方案进行验证。
ORC是一种新型环保型的发电技术。
ORC的工质(如R123、R245fa、R152a、氯乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷等 )是低沸点、高蒸汽压的有机工质。
ORC系统由蒸发器、膨胀机、冷凝器和工质泵组成，如图1所示。
工质在蒸发器中从低温热源中吸收热量产生有机蒸气，进而推动膨胀机旋转，带动发电机发电，在膨胀机做完功的乏气进入冷凝器中重新冷却为液体，由工质泵入蒸发器，完成一个循环。
2.1 系统设计概述50 kW有机朗肯循环实验台位系统由蒸发器加热系统、冷凝器冷却系统、发电系统、设备控制系统、数据采集系统等组成，如图2所示，图中核心设备有机透平由我公司自主研发设计，换热器、工质泵、发电机等设备采用工业成型产品。
低温余热回收有机朗肯循环技术
低温余热回收有机朗肯循环技术摘要：低温余热广泛存在于高耗能行业中，有机朗肯循环（ORC）利用低温余热发电技术具有众多优势，国内外的许多学者展开了各方面的研究工作，使该技术在工业余热、地热等领域商业化成功。
在采用有机朗肯循环（ORC）发电技术时要充分考虑项目的经济效益，而不能一味地考虑余热的回收效率。
关键词：低温余热有机朗肯循环余热回收经济性分析能源是人类社会生存发展的重要物质基础，攸关国计民生和国家战略竞争力。
“节能减排”是我国可持续发展的一项长远发展战略，也是我国的重要基本国策，随着工业化、城镇化进程加快和消费结构持续升级，我国能源需求刚性增长，资源环境问题仍是制约我国经济社会发展的瓶颈之一，节能减排依然形势严峻、任务艰巨[1]。
加大节能减排设备的研发，即减少能源浪费和环境污染，将创造巨大的经济效益和社会效益。
工业低温余热广泛存在于电力、钢铁、有色金属、建材、石油、化工、煤炭等高耗能行业中，据工信部统计，目前，在七大高耗能行业中余热总资源量约3.5亿吨标煤，其中200℃以下的低品位余热资源约占总余热资源的54%左右，如果将此余热资源加以转换，将可实现约1840万KW的装机规模。
有机朗肯循环（ORC）发电原理有机朗肯循环（ORC）发电系统和传统的朗肯循环发电系统原理相同，区别在于有机朗肯循环采用低沸点的有机工质作为循环工质，最大限度的回收余热资源。
有机朗肯循环（ORC）发电系统主要设备包括：换热器（蒸发器和冷凝器），低沸点工质透平压缩机，膨胀机和发电机等（如图1所示）。
图1 有机朗肯循环（ORC）发电系统图有机朗肯循环（ORC）发电系统主要包括以下4个过程。
：（1）低温低压液体有机工质通过工质泵升压后进入蒸发器中（1-2过程），有机工质泵做功：式中：m——有机工质质量流量（Kg/s）h1——工质泵入口有机工质焓值（KJ/Kg）h2——工质泵出口有机工质焓值（KJ/Kg）——工质泵出口等熵工质焓值（KJ/Kg）——工质泵效率（2）高压低温有机工质进入蒸发器后，被高温流体加热，变成高温高压蒸汽（2-3-4过程），有机工质吸热量为：式中：——蒸发器入口工质焓值（KJ/Kg）——蒸发器出口工质焓值（KJ/Kg）（3）高温高压蒸汽进入膨胀机做功，膨胀机进而拖动发电机发电（4-5过程），膨胀做功量为：式中：——膨胀机入口工质焓值（KJ/Kg）——膨胀机出口工质焓值（KJ/Kg）——膨胀机等熵膨胀效率（4）膨胀后的低压低温蒸汽进入冷凝器，和循环冷却水进行换热，冷却成低温低压液体有机工质，完成整个循环（5-6-1过程）。
6-4 有机朗肯循环发电(ORC发电)石化行业芳烃装置低温热回收ORC发电技术应用案例
石化行业：芳烃装置低温热回收ORC发电技术应用案例国家发展改革委为贯彻落实《中华人民共和国节约能源法》、《国务院关于印发“十二五”节能减排综合性工作方案的通知》和《国务院关于加快发展节能环保产业的意见》规定和要求，加快节能技术进步和推广普及，引导用能单位采用先进适用的节能新技术、新装备、新工艺，促进能源资源节约集约利用，缓解资源环境压力，组织编制了《国家重点节能低碳技术推广目录（2014年本，节能部分）》，目录涉及煤炭、电力、钢铁、有色、石油石化、化工、建材、机械、轻工、纺织、建筑、交通、通信等13个行业，共218项重点节能技术，芳烃装置低温热回收ORC发电技术位列第100项。
石化行业：芳烃装置低温热回收ORC发电技术应用技术报告如下。
一、技术名称：芳烃装置低温热回收发电技术二、技术所属领域及适用范围：石化行业芳烃装置低温热回收三、与该技术相关的能耗及碳排放现状芳烃联合装置中抽余液塔、抽出液塔等精馏塔在常规设计时均为常压塔，塔顶温位较低，难以回收利用。
传统方法采用空冷技术进行冷却，这部分能量散失在大气中而浪费。
据统计，精馏塔采用传统的空冷技术，塔顶所散失的能量约占芳烃装置总能耗的15%左右。
目前该技术可实现节能量5万tce/a，CO2减排约13万t/a。
四、技术内容1.技术原理该技术的芳烃联合装置中抽出液塔、抽余液塔和甲苯塔取消塔顶空冷设备，采用加压操作回收热能，塔顶蒸汽发生器发生0.45MPa蒸汽，发生的蒸汽经二甲苯塔重沸炉对流段过热后，一部分用于驱动歧化循环氢压缩机透平、除氧器除氧及管线伴热外，其余部分用于发电。
成品塔、脱庚烷塔、邻二甲苯塔在常规设计时塔顶温度较低，分别为126℃、124℃、157℃，塔顶热量通常是采用空冷进行冷却，这些低温热就散失掉了。
本设计采用串联加热热水方式，产生70℃/118℃热水，送至装置内热水发电机组发电，热水可以循环利用。
芳烃装置低温热回收发电技术，有效回收原有精馏塔塔顶空冷方式损失的热量，可实现低品位热量的全面利用。
有机朗肯循环中低温余热发电技术(14.11.5)
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Depart. Thermal Energy & Refrigeration Eng.
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螺杆膨胀机作为余热回收动力机，具有的技术特点
（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碱性流体，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。
混合工质用于有机朗肯循环的研究
可改善系统工作特性 可提高发电效率
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有机工质朗肯循环中低温余热发电 关键技术之一
发电系统优化设计
有机工质朗肯循环发电系统的优化设计
有机工质朗肯循环的热力系统设计（包括系 统热力参数的确定、工质选择、热交换器设计 等）。会直接影响系统的运行效率。在得到热 源的温度和流量等条件后，需要确定有机工质 的蒸发温度、冷凝温度以及换热温差等，这些 参数会对循环效率有较大的影响。
有机朗肯循环发电系统试验平台设计
第3"卷第5期有色金属材料与工程NONFERROUS METAL MATERIALS AND ENGINEERING Vol.38 No.5 2017文章编号：2096-2983 (2017) 0*-0266-07D01：10.13258/ki.nm m e.2017.05.004有机朗肯循环发电系统试验平台设计王永红陶乐仁2$黄理浩2$申玲2(1.广州能迪节能科技有限公司，广东广州510220;2.上海理工大学制冷及低温工程研究所，上海200093)摘要：目前，我国的工业余热资源丰富，余热资源的合理利用必将对我国能源结构的改革起到很好的促进作用.有机朗肯循环（Organic Rankine Cycle，ORC)是提高能源利用效率的有效途径之一.其具有结构简单、适用热源温度范围广、余热回收效率高等优点，ORC发电技术已成为余热回收领域的热点课题之一.针对低温余热ORC发电技术进行了理论分析和工质研究，完成了发电目标为20 kW、以向心透平为膨账机的低温余热ORC发电系统试验平台的设计，并完成了数据采集及控制系统的设计.20 kW(小功率）向心透平的设计，扩大了低温余热ORC发电系统的应用范围，促进了余热资源产业的发展.关键词：有机朗肯循环％余热％发电系统％试验平台％设计中图分类号：TK 124 文献标志码：ADesign of Organic Rankine Cycle(0RC) Power GenerationSystem Experiment PlatformWANGYonghong1，TAOLeren2，HUANG Lihao2，SHEN Ling2(1. Guangzhou Canlead Energy Conservation Technology.，Ltd.，Guangzhou 510220，China;2. Institute of Refrigeration b Cryogenics，University of Shanghai for Science and Technology，Shanghai 200093，China)Abstra c t：At present, the industrial waste heat resources are rich in china. The waste heat resources will play a good role in promoting the reform of China's energy stru Organic Rankine cycle (ORC) p ower generation technology is one of the most effective ways toimprove the efficiency of energy utilization. Because of its simple structure, the wide range of heatsouce temperature and high efficiency, ORC power generation technology has bec hottest topics in the field of waste heat recovery. In this paper, the theoretical analysis of lowtemperature waste heat ORC system and the research on working fluids have been conducted. Meanwhile, the design of low temperature waste heat ORC power generation system exp platform has been completed. Besides, the power generation target is 20 kW and the radial turbine. Moreover, the design of data acquisition and control system has been completed. Thedesign of 20 kW(low power) radial turbine expands the application range of the low temperature收稿日期：2017-04-01基金项目：上海市重点实验室基金项目（13DZ2260900),上海理工大学博士启动经费(1D-16-301-007)作者筒介：王永红(1976—）男，工程师.研究方向：制冷空调，强化传热等.E-mail: 157226556@通信作者：黄理浩（983—）男，讲师.研究方向：制冷空调，强化传热等.E-mail: huanglihaol208@第#期王永红,等:有机朗肯循环发电系统试验平台设计267waste heat ORC power generation system, and promotes the development of waste heat resources industry.Keyword s：ORC (organic rankine cycle) ；waste heat; power generation system; experiment platform；design能源是人类经济社会发展的基石，同时也是人 类进步和社会发展的重要影响因素.进人21世纪以 来，全球经济飞速发展，一次能源需求迅猛增长，随 之而来的能源供需矛盾和生态环境的恶化问题也日 益突出.随着人们对全球生态环境及能源问题的关 注，各国政府和相关能源研究部门开始重视在新能 源方面的开发与利用，尤其在有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle，ORC)发电技术的研究与应 用上给予了高度重视，并取得了一定的成果.与国外 相比，国内对ORC发电系统的研究起步较晚，技术 相对不成熟，近年来也有一些研究成果，但仍未能取 得实质性的突破，目前仍处于研究探索阶段.为了使 得低温余热发电技术的更加完善，并且实现大范围 的推广应用，国内外众多学者及相关企业仍在不断 的研究探索中.对于ORC系统，部分学者通常选取系统热效率、姻效率、输出净功、单位质量工质发电量、单位质 量流量、换热面积和造价等参数的其中之一为优化 目标进行优化[1:3]，这就导致不同学者选取的目标 不同，最终优化结果也不同.并且单一目标不能充分 反应系统的综合性能.因此，一些学者选取了更多目 标参数来进行优化.如重庆大学吴双应等=以系统 输出净功、热源流体进出口姻损失以及系统总的畑损 失等参数建立了多目标优化模型，并选取了 "种工 质，采用线性加权法对ORC发电系统的最佳蒸发温 度和最佳冷凝温度进行了求解.为提高系统效率，一些学者在简单ORC发电系 统的基础上，加入了一个回热器，用来对热源的热量 进行充分利用，从而提高循环效率[5].但也有学者指 出，加入回热器并不总是能改善系统性能，有一定的 工况要求[6:7].因此，在ORC发电系统中使用回热 装置时，需考虑热源温度，如果热源温度较高，反而 会使系统效率降低.近年来，由于原有ORC发电系统的缺陷，新型 ORC发电系统的研发成为热点.如顾煜炯等[8]在原 有ORC发电系统的基础上，提出了一种吸收式热泵与ORC发电相结合的综合发电系统，并且以环己烷 为ORC循环工质，对该系统进行了热力分析，论证 了该方案的可行性.余廷芳等[]设计了二次抽汽回 热式ORC发电系统，并以R365m fc和R245c a为循 环工质，采用REFPROP及MATLAB软件，对系统 的热力性能进行了计算，对比分析了在不同抽汽压 力下，系统热效率及做功能力的大小.此外，还有抽 汽-乏汽联合回热[7、分级抽汽回热[11]、新型梯级换 热[12]、双流体[13]等新型组合式ORC发电系统.这些 新型系统在某种程度上确实对系统性能有较大改 善，但与简单系统相比，结构较为复杂，实际应用较 难实现.以上研究大多基于理论分析，与实际相差较大，有条件的学者也进行了相关试验研究，如魏莉莉[14]以R142b为工质，设计了螺杆膨胀ORC试验系统，并通过试验验证了该系统的可行性，只是系统效率 尚需进一步提高.魏新利等[15]对自主设计的ORC 发电系统进行了试验研究，结果显示:蒸发器的不可 逆损失最大.蒋子桓[16]应用正交试验法对ORC发 电系统试验平台进行了优化设计，很好地解决了原 有试验设计方法计算量大，数据处理困难等问题.目前，国内对ORC发电系统的研究逐渐增多，从理论到模拟再到试验，相关学者从不同角度进行 了大量分析研究，但研究与实际应用的脱节，使得 ORC发电技术并没有很大突破.今后，需在理论、试 验研究和实际应用之间建立好桥梁，以使更多的研 究对生产应用起到真正意义上的指导作用.1ORC发电系统工作原理低温余热ORC发电系统主要由蒸发器、膨胀 机、冷凝器、工质泵等主要设备及相关辅助部件组 成，如图1(a)所示.理想的ORC发电系统包括定压加热(6s：1)、等熵膨胀(1 ：2s)、定压冷凝(2s- 5)、等熵压缩(5 - 6s)四个主要的热力过程，如图1(a)，（b )所示.由于268有色金属材料与工程2017年第38卷膨胀、压缩等过程存在阻力损失，因此实际的膨胀及 压缩过程并非等熵过程.如图中1-2为工质在膨胀 机中膨胀做功的实际过程，工质膨胀输出功带动发 电机发电;2-4为工质在冷凝器中放热，冷凝成饱和 液体的等压放热过程;为保证进入泵的工质为液态，防止在泵中出现气蚀现象，增加了过冷过程4-5 ;5-6为工质在工质泵增压后变成高压液体;6-7为工质 在预热器中预热过程;7-8为工质在蒸发器中吸收 热源蒸汽热量的蒸发过程，8-1为工质在过热器中 过热的过程;过热蒸汽再次进入膨胀机，进入下一个 循环.此外9-12，13-16分别表示热源、冷源换热前 后变化趋势.图1 ORC发电系统示意图与T-S图Fig. 1 Schematic diagram of ORC power generation system and T-S diagram2试验装置及设计目前，对中高温余热热源（150°C以上）的ORC 发电系统研究已较为成熟.由于中高温余热热源温 度较高，实现热量的高效回收较为容易.相比于中高 温热源，低温热源的温度较低，高效回收有一定的难 度.目前对于低温热源ORC发电系统效率的提高仍 未有较好的解决方案，试验研究也相对较少.为了更 加深入地研究影响低温热源ORC发电系统性能的 因素，搭建以<0〜150C的低温工业余热为热源的 ORC发电系统试验平台，以实现20kW发电功率的 输出为目标，并可实现蒸发温度在85〜145C、冷凝 温度在35〜45C的变工况试验.2.1试验系统整体设计方案根据ORC发电系统的理论建模及热力分析，选取有机工质R245f a为系统循环工质，并在原有 简单的理论循环系统基础上加入了预热装置和过热装置，并以锅炉蒸汽模拟工业余热给系统提供 热量.试验系统设计图与试验装置图，如图2和图3 所示，其主要组成部件有:蒸发器、过热器、膨胀机、冷凝器、储液罐、工质泵和预热器，此外还有干燥过滤器、电加热负载以及参数测量等辅助设备.根据系 统中流体的种类可将循环分成三部分:工质侧循环、热源侧(锅炉蒸汽)循环和冷源侧(冷却水)循环.(1)工质侧循环.工质在蒸发器中吸收蒸汽的 热量蒸发为高压有机工质蒸汽，经过过热器过热后 进入膨胀机;高温高压的有机工质蒸汽推动膨胀机 叶轮做功，进而驱动发电机输出电功率;做完功后的 乏汽直接进入冷凝器与冷却水换热，低温低压的液 态有机工质从冷凝器中流出进入储液罐，多余的工 质将储存在储液罐中，以供循环系统流量调节时备 用'人储液罐出来的液体有机工质首先经过干燥过 滤器，滤掉液体中杂质后再由工质泵加压送入预热 器;经过预热后的工质再次进入蒸发器从而完成整 个循环，并开始下一个循环.!)热源侧（锅炉蒸汽）循环.系统热源采用锅炉提供的水蒸汽，为充分利用热源的热量，高温水 蒸气先分成两部分，一部分进入过热器，另一部分 直接进入蒸发器，在过热器与蒸发器中放热后，两部 分蒸汽再次混合，一起进入预热器继续与温度较低 的工质进行换热;蒸汽经过预热器进入凝结水箱，凝 结为液态水，通过回水管道再回到锅炉完成蒸汽循环.(3)冷源侧(冷却水)循环.本试验台冷却水由第5期王永红，等:有机朗肯循环发电系统试验平台设计269试验台屋顶冷却塔提供.通过冷却水泵将冷却水加 却水温度升高，回到冷却塔放热后再次进入冷凝器，压送入冷凝器与工质进行换热.吸收工质热量后，冷 如此不断进行循环.Fig. 2 Design diagram of low temperature waste heat ORC power generation system图3低温余热ORC发电系统试验装置图Fig. 3 Experimental device diagram of low temperature waste heat ORC power generation system2.2系统性能参数的控制本试验台主要由透平膨胀机发电机组提供稳定 的工况条件，比如:膨胀机进口压力、进口温度、出口 压力、工质流量、膨胀机转速等，进而控制膨胀发电 机组的发电量，可以研究进出口压力、膨胀机转速、工质流量对发电机组性能的影响，可通过测量所得参数对透平膨胀机的发电效率、膨胀效率及机械效 率等进行计算评估.温度和压力是整个系统中主要的测量参数，如 图2所示，有10个温度测点，6个压力测点.除此之 外，图中还有3个流量计FM1、FM2和FM3，分别测 量工质流量、冷却水流量和凝结水流量.2.2.1参数控制方法本试验系统中蒸汽管路设置流量调节阀，控制 膨胀机入口工质压力；过热器也使用蒸汽控制入口 温度;通过冷却水的温度控制工质冷凝压力，即工质 膨胀机出口压力'令却水泵变频调节，控制冷凝器冷 却水流量;工质泵变频调节，控制系统管路工质流 量;为测量蒸汽侧的换热量，需稳定控制蒸汽流量，测量冷凝水流量，最后计算换热量.蒸汽加热量、冷凝器放热量、膨胀机头发电量、冷媒泵功率计算其热平衡，用于判断系统测量的可 靠性和工况的稳定性.工况控制主要通过调节器控制执行器动作进行 连续调节，调节器与电脑程序进行连线通讯.电脑程270 有色金属材料与工程 2017年第38卷序给定调节器设定值，调节器根据偏差值(当前测量 功率的百分比，以达到工况控制的目的.各参数的控值与设定值之差)按一定的PID 控制程序给出输出制方法及设备如表1所示.表1参数控制方式Tab. 1 Parameter control mode参数调节器传感器执行器膨胀机进口压力SR93 + RS485压力变送器蒸发器蒸汽调节阀膨胀机进口温度SR93 + RS485铂电阻温度计P t -100过热器蒸汽调节阀膨胀机出口压力SR93 + RS485压力变送器冷却水三通调节阀冷却水出水温度SR93 + RS485铂电阻温度计P t -100变频器驱动变频冷却水泵蒸发器液位SR93 + RS485液位传感器变频器驱动变频工质泵蒸汽凝结水液位SR93 + RS485液位传感器液位调节阀2.2.2设备操作界面本测试装置控制部分由触摸屏TK 6000i + PLC 人机接口实现，可控制动力设备的启停，同时，PLC 与计算机通讯可实现设备状态的实时监测.设备启 停操作主界面如图4所示.图4设备启停操作界面Fig. 4 Start and stop operation interface for the system2.2.3数据采集本试验系统的测试软件在LabVIEW 开发环境 下开发并编译而成.该软件采用WIND 0W S 7操作系统多窗口显示界面，可实现自动控制及数据处理， 控制操作显示更加直观快速，在需要时也可切换至 手动进行控制调节.可实现的功能包括％1)温度、 压力、频率等数据的采集；（）可显示、打印和保存 多种曲线，曲线坐标范围用户可任意设置，每点曲线 数据可根据鼠标位置提示显示，自动生成测试报告' (3)热电偶的辅助数据名称可由用户设定输入及保 存，提高了数据的可读性，并方便了以后的查找; ()传感器性能可采用多点线性标定，标定数据可 根据计量数据进行设定，并可存入测试结果数据库 程序，便于测试报告、数据的查找.打开软件后，可得到如图5〜图7所示的系统 采集界面、数据列表界面和曲线界面，3个界面可进行切换.其中系统采集界面可直观显示参数，方便观 察与操作;数据列表界面显示测试台所有的测量数 据、中间数据以及最终性能数据，方便用户进行数据 查阅和计算；曲线界面可帮助用户来判断系统运行 的稳定性.图*系统采集界面Fig. 5 System acquisitioninterface第5期王永红，等:有机朗肯循环发电系统试验平台设计271图$数据列表界面Fig. $ Data list interface图7曲线界面Fig. 7 Curve interface3结论本文完成了 ORC 发电系统的设计与搭建.其中包括:试验系统平台的总体设计、试验性能参数的测 量方法与控制方案的设计以及试验设备操作与软件 操作的简单说明.(1)试验平台的总体设计包括:工质侧循环、热 源侧(锅炉蒸汽)循环和冷源侧(冷却水)循环等3个 循环回路的设计.主要组成部件有:蒸发器、过热器、 膨胀机、冷凝器、工质泵、预热器、储液罐和凝结水箱 等，此外还有干燥过滤器、电加热负载以及参数测量 等辅助设备.可实现蒸发温度在85〜145°C ，冷凝温度在35〜45°C 的变工况试验.!)系统参数的测量主要包括:各主要部件进 出口的温度和压力、冷热源和工质流量、膨胀机转速 等.除此之外，提出了参数控制方案.(3)测试软件基于LabVIEW 开发环境编译而 成，实现了对试验系统进行自动控制及对试验数据 的及时采集与处理'式验设备操作界面实现了对试 验平台的便捷控制，极大地方便了试验操作.参考文献：[1] GUOT, WANG H X, ZHANG S J. Fluids andparameters optimization for a novelcogeneration272有色金属材料与工程2017年第38卷system driven by low-temperature geothermal sources[J]. Energy,2011,36(5)：2639 - 2649.[2 / ROY J P, MISRA A. Parametric optimization andperformance analysis of a regenerative organicRankine cycle using R-123 for waste heat recovery[J].E nergy 2011,36(2) ： 173- 196.[3 ]付剑波.基于进化算法的有机朗肯循环优化设计[J].云南电力技术,2016,44(2) %-5.[4]吴双应,易甜甜，肖兰.基于多目标函数的亚临界有机朗肯循环的参数优化和性能分析[J].化工学报，2014,65(10)4078-4085.[5]SALEHB, KOGLBAUER G, WENDLAND M, et al.Working fluids for low-temperature organic Rankinec y c le s.]. Energy,2007,32(7): 1210 — 1221.[6]MARAVERD, ROYO J, LEMORT V, et al. Systematicoptimization of subcritical and transcritical organicRankine cycles (ORCs) constrained by technicalparameters in multiple applications [ J ]. AppliedEnergy,2014,117:11- 29.[7]韩中合，潘歌，范伟，等.内回热器对低温有机朗肯循环热力性能的影响及工质选择[J].化工进展，2016,35(1)40-47.[8 ]顾煜炯，耿直，谢典，等.电厂循环冷却水余热利用分析.]•热力发电，2016,45 (4): 35 - 40 .[9 ]余廷芳，李爽.二次抽汽回热式有机朗肯循环系统热力性能分析[J].热力发电,2016,453) %0 - 74.[10]杨新乐，黄菲菲,戴文智，等.抽汽-乏汽联合回热对低温蒸汽ORC系统热力性能影响[J].热能动力工程，2014,29(3)249-255,340-341.[11]韩中合,叶依林，王璟.分级抽汽回热式太阳能低温有机朗肯循环系统的热力性能分析[J].汽轮机技术，2012,54(2) ： 81-85 .[12]杨新乐，黄菲菲,戴文智，等.新型梯级换热有机朗肯循环系统热力性能分析[J].热能动力工程,2016,31(5)16-21,147- 148.[13]廖雷,余廷芳.双流体有机朗肯循环系统热力性能分析[J].热力发电，2016,45(6)46-50.[14]魏莉莉.以R142b为工质的有机朗肯循环低温发电系统研究[J].低温工程,2016(4) : 61 - 68.[15]魏新利，李明辉,马新灵，等.有机朗肯循环系统的实验研究和性能分析[J].郑州大学学报（工学版），2016,37(2) ： 73-76.[16]蒋子桓.基于正交实验法的ORC实验平台优化设计[J].科技创新与应用,2016(5) : 38 - 39.。
6-1 低温发电：关于有机朗肯循环发电_ORC发电_技术介绍-2
科普文| ORC技术简介——张雄波| 节能减排，节能增效，节能环保ORC技术简介 ( 科普 )ZhangXB 2017 一、有机朗肯循环概念有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle，简称ORC)利用有机工质低沸点的特性。
在低温条件下有机工质被加热即发生蒸发，工质汽化后获得较高的蒸气压力，推动膨胀机做功，从而将低品位热能转换为高品位的机械能和电能。
因此，有机朗肯循环发电技术，是一项将工业生产过程中产生的中低品位余热加以回收利用，转化为高品位电能的节能减排技术。
二、发电机组技术原理ORC发电机组由有机工质、蒸发器、透平膨胀——发电一体机、冷凝器、工质泵、发电控制系统和并网系统等几部分组成。
ORC机组详细原理如下： （1）高温流体吸收工业余热后，进入蒸发器加热有机工质，有机工质在蒸发器中被加热为高压蒸气（状态点1）；（2）高压蒸气进入透平膨胀做功，成为低压蒸汽（状态点2），带动发电机产生电能；（3）膨胀后的低压蒸气进入冷凝器，被冷却为低温低压工质流体（状态点3）；（4）工质流体通过增压泵升压后（状态点4）再次进入蒸发器，经加热达到饱和液态、饱和气态、过热气态（状态点1），从而完成整个循环。
图1 有机朗肯循环ORC发电机组原理图有机朗肯循环发电机组工作的关键过程是：中低温余热加热有机工质成为蒸汽→有机工质蒸汽驱动涡轮透平做功→发电机向外输出高品质电能。
因此，涡轮透平---发机一体机是ORC发电机组的核心设备。
其中透平最主要的部件是叶轮，具有沿圆周均匀排列的叶片，被安装在透平轴上。
流体所具有的能量在流动中经过喷管时转换成动能，流过转子时流体冲击叶片，推动转子转动，从而驱动透平轴旋转。
透平轴经齿轮传动带动发电机工作，输出电能。
图2 涡轮透平结构图整机发电机组图示如下所示：三、整个ORC发电系统组成整个ORC发电系统包括四部分：热水回路(红色管路)、有机工质回路(绿色管路)、冷却水回路(蓝色管路)、电网(黄色部分)。
50kW有机朗肯循环实验台位系统设计及实验验证
应用 能 源技 术
２ ０ １ ６年第 ９期 （ 总第 ２ ２ ５期 ）
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ９—３ ２ ３ ０ ． ２ ０ １ ６ ． ０ ９ ． ０ ０ ２
５ ０ ｋ Ｗ 有机朗肯循环实验 台位 系统设计及实验验证
余 热 回收技 术 ， 是 余 热 再 利 用 产业 链 中的 核 心环 节 ， 是一 项 国家鼓 励 与扶 持 的节能 环保 技术 。
１ Ｏ ＲＣ系 统原 理 介 绍
Ｏ Ｒ Ｃ是 一 种 新 型 环 保 型 的发 电技 术 。Ｏ Ｒ Ｃ 的工 质 （ 如Ｒ １ ２ ３ 、 Ｒ ２ ４ ５ ｆ ａ 、 Ｒ１ ５ ２ ａ 、 氯 乙烷 、 丙烷 、 正
２ ０ １ ６年 第 ９期 （ 总第 ２ ２ ５期 ）
将３ ５ ０ ｏ Ｃ以 下 的 余 热 余 能 回 收 应 用 于 工 业 实践
中， 是石 油 化工 等 高 能耗 企业 节 能 降 耗 的 有 效途 径 和方法 。 国际研 究 表 明 ， 有机 朗肯 循 环 （ Ｏ ｒ — ｇ ａ ｎ ｉ ｃ Ｒ ａ ｎ ｋ ｉ ｎ ｅ Ｃ ｙ ｃ ｌ ｅ ， Ｏ Ｒ Ｃ ） 技 术 在 低 温 余 热 回 收 利用 领域 具有 明显 优 势 ＿ １ Ｊ 。该技 术 始 于 ２ ０世纪 ７ Ｏ年代 ， 主要 应 用于 欧美 国家 ， 可针对地热 、 太 阳 能、 生物 质及 工 业 低 品 位 余 热进 行 回 收 。文 中将 对Ｏ Ｒ Ｃ系统 中的有机 透平 、 冷凝器 、 蒸发器 、 预热
位， 对 系统 设计 方 案进 行验证 。
收稿 日期 ：２ ０ １ ６— ０ ６— ２ １ 修订 日期 ：２ Ｏ ｌ ６— ０ ７— ２ ５ 基金项 目：国家 国际科技合作专项资助 （ ２ ０ １ ３ Ｄ Ｆ Ｇ ６ ０ ｌ ２ ０） 作者简介 ：徐立平 （ １ ９ ８ １一） ， 男， 工程 师， 本科／ 学士 ． 主要 从 事低品位余热高效 回收利用技术研究 １ 二 作。 余热排 出 图１ ＯＲ Ｃ系统典型工艺 系统图
船舶余热有机朗肯循环的方案设计及性能研究
动机余热等热源的回收利用。其中，在船舶柴油机余热利用
方面的研究甚少。据统计，我国通过水路运输完成的货物运 输占据了 90%以上[4]，船舶作为能源消耗大户的每天消耗大
量的燃油，尤其是大型船舶，一天耗油可高达上百吨，但大 部分船舶主机的热效率只有 40%~50%左右[5]。针对上述问
题，本文基于 ORC 技术，设计了船舶余热回收利用的系统
源进行改进。改进后的系统净输出功率与原系统相比稍有降低，但在热效率和㶲损率等方面优于原系统。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
关键词：船舶余热；有机朗肯循环；方案设计
中图分类号：R123
文献标识码：A
文章编号：1006-7973（2019）07-0101-03
引言
ORC 作为一种高效的节能减排技术，能有效地回收利用 低温热源[1]，而被广泛用于太阳能[2]、地热[3]、工厂废热及发
Cycle，ORC）用于船舶余热回收。以 6S35MC 船舶柴油机作为研究对象，设计一套以废气、增压空气和缸套水为
热源的 ORC 余热回收系统方案。在冷凝为 35℃的条件下，该系统的热效率可达 11.07%，净输出功率为 238.65kW，
㶲损率为 336.60kW，柴油机净输出功率提高了 5.97%。但该系统中缸套水的热效率较低，为此将缸套水作为预热
为液态工质；4~1，液态工资在工质泵中加压，为下一步蒸 发做准备，从而完成一次循环[6]。
T 1
4S 4
2
3
2S
水、滑油和其他方式带走，但后两者带走热量较少且回收困 难，因此本文主要考虑利用 ORC 回收前三者的余热。其中 该柴油机废气的流量为 3.9×104kg/h，出口温度为 270℃， 可 用 余 热 为 761.37kW ； 增 压 空 气 的 流 量 为 3.85×104kg/h，进出口温度分别为 35℃和 150℃，可用 余热为 644.23kW；缸套冷却水带走热量 0.27×107kJ/h， 进出口温度分别为 67℃和 80℃，可用余热为 750kW。
基于正交实验法的ORC实验平台优化设计
基于正交实验法的ORC实验平台优化设计作者：蒋子桓来源：《科技创新与应用》2016年第05期摘 ;要：有机朗肯循环（ORC）作为一种低品位热能利用技术已经得到了人们的广泛关注，国内外的学者也建立了许多实验模型进行研究。
针对传统试验台设计者在初步设计时因资料匮乏而采用经验法设计导致的一系列问题，传统的可能方案组合遍历式计算又将导致计算量偏大，数据处理困难。
文章提出采用正交实验法对ORC实验平台进行模拟计算，选取代表性的水平组合，可以快速、准确、方便的获得整个样本空间的数据变化趋势和影响程度。
该方法对实验平台的搭建具有一定的指导意义。
关键词：有机朗肯循环;试验台;正交实验法;优化设计1 概述近年来，能源的高速消费及安全供应问题引起了社会的广泛关注，为了有效解决能源问题，国家提出了开发与节约并重的指导方针。
按国务院制定的《节能减排综合性工作方案》的目标任务和总体要求，我国的节能减排工作任重而道远，亟待突破节能减排的技术瓶颈[1]。
我国的低品位热能资源丰富，利用率却较低，因此利用低温余热的热能，将其转换为电能，是节能减排的有效途径。
目前低温余热回收的研究热点集中在有机朗肯循环技术，此项技术的开拓决定了未来低温余热回收利用的发展。
有机朗肯循环是以低沸点有机物为工质的朗肯循环。
由于其具有蒸发温度和冷凝温度较低、热效率高及设备相对简单的特点，被认为是一种有效的低品位热能发电利用技术。
从研究方法上来看，学者们主要采用理论分析、数值模拟、实验研究的方法。
其中，实验研究的方法较为直观，可以验证和检验理论研究的结果，测试结果具有较好的工程实践意义。
Andersen W C等通过实验研究发现有机物工质化学稳定性对ORC经济性的影响。
Badr O等从临界压力、温度特性、化学稳定性等各方面研究了有机物工质的选用原则。
顾伟[2]等建立了1kW级小型ORC发电实验装置，从系统的角度对ORC的性能进行分析。
张圣君[3]、杨晓晨[4]等建立ORC系统测试试验台，分析了影响ORC性能的主要影响因素。
中低温有机朗肯循环的性能优化与实验平台构建的开题报告
中低温有机朗肯循环的性能优化与实验平台构建的
开题报告
一、研究背景
随着环保和能源效率的提高，中低温有机朗肯循环（ORC）作为一种新型的发电技术，得到了广泛关注和研究。
其中，有机工质的选择和朗肯循环的性能优化对于中低温ORC的发展至关重要。
二、研究目的
本研究旨在通过对中低温ORC系统进行性能优化和实验研究，探究以下问题：
1. 有机工质的选择对于ORC系统性能的影响；
2. 单元器件的优化对于ORC系统性能的提升；
3. 实验平台的构建和实验数据的分析。
三、研究内容
1. 选择适合的有机工质，进行性能测试和分析；
2. 设计单元器件，优化ORC系统性能；
3. 构建实验平台，进行实验测试和数据分析。
四、研究方法
1. 理论计算和仿真分析；
2. 实验测试和数据处理。
五、研究进度安排
1. 研究中低温ORC系统的理论和实验基础，完成文献综述和分析，确定研究方向和问题；
2. 建立ORC系统模型，选择适合的有机工质，开展性能测试和分析；
3. 设计单元器件，进行ORC系统性能优化；
4. 构建实验平台，进行实验测试和数据分析。
六、预期成果
1. 确定中低温ORC系统最适合的有机工质；
2. 发现并优化ORC系统中的瓶颈环节，提高系统性能；
3. 构建ORC系统实验平台，获得实验数据并进行分析。
七、研究意义
本研究可以为中低温ORC技术的发展提供基础理论和实验支撑，探索优化ORC系统的方法和技术，有利于开发高效、环保的电力发电技术，推动清洁能源的发展和利用。
有机朗肯循环实验台
重庆大学有机朗肯循环实验台试验系统1套采购一、技术参数及要求：1．用途：利用本系统，能实现低温余热发电试验研究。
2、主要组成部分：锅炉低温烟气余热利用有机朗肯循环（ORC）的实验台的主要装置包括：蒸发器、膨胀机、冷凝器、储液罐、工质泵、发电机、水泵以及相关的阀门和测试装置。
系统采用导热油作为热源，运行温度为80 oC－140 oC。
系统的制冷剂采用R123，膨胀机输出功1kW.3、主要技术参数：[1] 单螺杆膨胀机：功率1kW；设计压力1MPa；[2] 蒸发器：钎焊型板式蒸发器，换热介质（导热油和制冷剂R123）、换热量（16kW）、设计压力（1.6MPa）[3] 冷凝器：钎焊型板式蒸发器，换热介质（水和制冷剂R123）、换热量（13kW）、设计压力（3 MPa）；[4] 回热器：套管式换热器，换热介质（制冷剂R123 &制冷剂R123）、换热量（1kW）、设计压力&安全压力（3 MPa）。
[5] 储液罐：设计压力为3 MPa，容积0.01m3；[6] 工质泵：多级离心泵附带变频器、流量（0.4 m3/h）、扬程/压力（100 m）；[7] 导热油加热机组：最大加热功率（30kw）、加热介质（导热油）、控温精度（±1℃）、工作温度（常温～300℃（可调））；[8] 水泵；流量1.5m3/h，扬程20m；[9] 安全阀：开启压力为1MPa；[10] 管路阀门：手动针型阀4个和球阀10个；[11] 发电机：根据单螺杆膨胀机选配三相电机；[12]高精度数据采集/开关单元（测试系统通道数不少于20个）；[13]质量流量计：流量范围（0－0.4 kg/s）、最大工作压力（12 MPa）、工作温度范围（－30℃－300℃）、流量精度（±0.20%读数），输出信号4－20mA，购买数量1个；[14]压力传感器：工作压力（0～12 MPa（1个），0～5 MPa（2个），0～2 MPa（4个））、工作温度范围（－40℃－120℃）、测量精度（±0.1% FS）输出信号（1－5V）；[15]热电偶：铜-康铜热电偶和PT-100热电阻，精度分别为±0.3 oC和±0.1 oC，购买数量20个；[16]功率表：精度等级为0.5级，最小分度为1W、量程为3kW；[17]转子体积流量计：计量程为0～20 L/min，最小刻度为0.5 L/min；[18]扭矩传感器：扭矩和转速的量程为0～300N.m 和0～36000rpm，精度为±0.5%，输出信号为10kHZ±5kHZ，过载能力为150%；[19]电功率分析仪：精度0.025%，带宽：10MHz，采样率为3MHz/s；[20] 高压工质容器，盛放工质，数量4个；[21] 高精度天平，量程5千克1台，精度0.005克；量程20千克1台，精度0.01克。
有机朗肯循环ORC试验台控制系统
有机朗肯循环ORC试验台控制系统胡茜;刘美丽;刘宁【摘要】This paper introduces the principle of Organic Rankine Cycle( ORC) system, and elabo-rates control system of Shaangu 50kW organic rankine cycle test bench.%介绍了有机朗肯循环( ORC)系统的原理，并详细阐述了陕鼓50 kW有机朗肯循环试验台控制系统。
【期刊名称】《工业仪表与自动化装置》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】4页(P56-59)【关键词】有机朗肯循环;试验台;控制系统【作者】胡茜;刘美丽;刘宁【作者单位】西安陕鼓动力股份有限公司自动化技术部，西安710075;西安陕鼓动力股份有限公司西安陕鼓工程技术有限公司，西安710075;西安陕鼓动力股份有限公司自动化技术部，西安710075【正文语种】中文【中图分类】TP272随着各国工业、经济、人口的发展，煤炭，石油等能源消耗日益增大，面对这些不可再生能源的逐渐减少，能源相对不足的矛盾与日剧增；同时，未能完全燃烧的能源将产生大量颗粒物质，造成大气严重污染，因此节能减排就成为城市发展中需要解决的第一要务，而中低温余热回收利用就具有非常重要的现实意义。
利用有机工质进行朗肯循环发电，既能实现低品位能源的回收利用，又能减少二氧化碳等污染物质的排放，利于环境保护。
一些发达国家已经将朗肯循环大量的应用于太阳能，地热、海洋温差等方面。
陕鼓从一套50 kW的有机朗肯试验台装置开始进行研究，研究经验将应用于工业的有机朗肯循环装置中。
如图1所示，有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle，ORC)的工作原理是在闭合热动力循环中，通过低温热源发电。
ORC系统由换热器、透平、冷凝器、工质泵4大部分组成，整个ORC系统是一个闭合循环，其有机工质先在蓄热器中加热，然后通过和热源热交换发生汽化反应。
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ORC有机朗肯循环试验台技术方案
一、简介
本技术方案目的为建设一套ORC有机朗肯循环发电实验机组，以导热油为导热介质。
将实现以下实验功能：
1）系统完善稳定，利用热源，稳定发电，发电效率5～8%，约1000～1600W；
2）对冷媒的特性进行实验，测量不同温度下冷媒的饱和蒸汽压力；
3）不同工况下的发电效率，余热温度区域、冷媒流量、冷媒蒸汽温度、压力、过热程度。
4）不同冷端工况的发电效率，包括冷端温度、压力。
5）结合试验结果，探索ORC发电机组优化及工业化的方向。
包括过热、再热、温度、压力等参数，效率估算，是否多级膨胀机等。
二、方案
本项目ORC发电实验机组系统主要包括：
1）冷媒泵；
2）导热油换热器；
3）膨胀机；
4）带储液功能冷却器；
5）发电机；
6）润滑油系统；
7）冷却系统；
8）管路系统；
9）测量系统；
10）控制系统；
2.1冷媒泵
冷媒泵采用隔膜计量。
泵出口加脉动阻尼器，保证流量的稳定性。
选配四氟隔膜，可防止冷媒对密封隔膜的润胀作用，造成泄露。
2.2导热油换热器
导热油换热器采用不锈钢板式换热器，换热效率高，占地面积小。
2.3膨胀机
膨胀机采用车用空调涡旋压缩机改装而成。
该膨胀机配有电动离合器。
该膨胀机具有简易、稳定的特点。
但是由于本身密封件的耐温限制，冷媒蒸汽温度不得超过140℃，稳定运行约110℃。
这就限制了充分利用热源品质，提高发电效率的能力。
2.4壳管式冷却器（带储液功能）
冷却器采用壳管式换热器。
冷媒走壳程，采用垂直纵列管，保证冷媒汽液分离，以及液态冷媒能进行过冷，确保膨胀机出口冷端真空度等到保证。
冷却水走铜管内，法兰连接，气密性保证。
与冷媒采用循环水换热，保证冷却。
2.5发电机
发电机采用市场上常用的发电机，与涡旋膨胀机的离合器转盘连接，采用皮带连接。
发电机产生的电负荷，采用红外线石英加热灯泡进行负载。
通过功率计可以在线测量系统发电功率。
2.6润滑油系统
润滑油系统包括：储油罐、隔膜泵、油气分离器。
2.7管路系统
管路系统包括：冷媒主循环管路、润滑油管路。
有机朗肯循环试验系统图
2.8测量系统
测量系统主要对系统的各个参数进行实时监测，并在就地控制进行集中显示。
主要测点包括：
2.9控制系统；
控制系统主要对系统的动力设备及开关等进行实时控制，并在就地控制柜进行集中控制。
主要包括：
四、提资说明
ORC机组本体占地：宽1.2米，长2米，高2米；
甲方工作界面：
1、将总电接至乙方控制柜的总电上端子
2、显示仪表带通迅功能，如甲方需要通讯，请自己通迅，通讯方式为RS-485.
3、甲方将导热油进出口接至乙方设备。
4、甲方将冷却水进出水口接至乙方设备。
五、公司介绍及实例
上海谊快能源技术有限公司成立于2013年，是一家致力于能源领域科研服务的公司。
公司根据客户要求，研制各类先进试验台架，以满足客户在科学研究、产品开发及技术攻关等方面的需求。
公司主力产品包括一维燃烧试验炉，煤粉纯氧气化试验炉，小型垃圾焚烧试验炉，危险固废熔融试验炉，流化床试验炉等各类试验台架及给粉机、小型磨煤机等辅机配件。
与国内多所高校及科研院所保持着良好的合作关系。
有机朗肯循环试验台现场图。