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。

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