低温余热发电技术简介44页PPT
低温余热发电有机朗肯循环技术(王华,王辉涛著)PPT模板
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
低温余热发电技术简介
第一代余热发电技术定义及特征
1.水泥窑第一代纯低温余热发电技术：在不
影响水泥熟料产量、质量，不降低水泥窑运 转率，不改变水泥生产工艺流程、设备，不 增加熟料电耗和热耗的前提下，采用 0.69MPa~1.27MPa——280℃~340℃整齐将 水泥窑窑尾预热器排出的350℃以下废气余热， 窑头熟料冷却机排出的350℃以下废气余热转 化为电能的技术。
（3） 合适的汽包工作压力。考虑在换热过程中，蒸发 受热面内汽水混合物的温度不变，而烟气同汽水混合物 之间传热温差窄点在20℃以上受热面的布置才合理，汽 水混合物的温度直接受压力的影响，所以选择合理的压 力水平为受热面布置创造条件，以防止锅炉造价过高。 （4） 充分降低废气温度。受窑尾废气要用于烘干生料 的工艺限制，一般窑尾废气温度只能降至225℃左右； 窑头余风可以充分降低，但降低过多则造成传热温差小 使得换热面积布置过多，使锅炉造价提高，同时吸收过 多的低品质热量也无法有效提高发电量，所以窑头余风 的降低以满足为窑头和窑尾余热锅炉提供足量的汽包给 水即可。根据热量分配和能量平衡计算，窑头余风降至 96～98℃即可满足要求。 （5） 合理布置受热面。在布置受热面时要考虑窑尾、 窑头的烟气温度特性以及汽轮发电机的特性进行综合考 虑，同时考虑选用合理温差以降低锅炉造价。
第三代系统特点
将窑头冷却机余风进行梯级利用，原中部抽
风口改为两个抽风口，一个为高温480-500℃， 一个为中温330-380℃。高温风将来自窑头窑 尾余热锅炉的低温过热蒸汽进一步提高到 430℃左右，该工艺较第一代系统提高余热发 电量15-20%左右。
中国第二代水泥窑纯低温余热发电技 术与发达国家先进技术的比较
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《低温热源发电应用》课件
某钢铁企业利用炼钢过程中产生的余热进行发电，通过建设余热回收系统和发电装置，实 现了对炼钢余热的回收再利用，不仅节约了能源，还为企业带来了可观的经济效益。
地热发电案例
总结词
地热发电是一种利用地热能进行发电的技术，具有可再生、环保、稳定等优点。
详细描述
地热发电技术在实际应用中，通常采用高温、高压的地热蒸汽或热水作为热源，通过地热发电装置将热能转化为电能 。地热发电技术不仅可以减少对化石燃料的依赖，还可以减少温室气体排放，具有很高的环保价值。
应用领域
广泛应用于工业余热、地 热、海洋温差等低温热源 的利用。
技术特点
具有高效、环保、可持续 等优点，可有效降低能源 消耗和减少环境污染。
低温热源发电技术原理
工作原理
利用热力学原理，通过工质在蒸发、冷凝过程中 吸收和释放热量，将低品位热能转换为电能。
关键技术
高效换热技术、工质循环技术、热电转换技术等 。
Chapter
低温热源发电技术优势
相较于传统的发电方式，低温热 源发电技术排放的污染物较少， 对环境影响较小。
低温热源发电系统设计寿命长， 运行稳定可靠，维护成本相对较 低。
高效能源利用 环保性 灵活性
长寿命与可靠性
低温热源发电技术能够充分利用 低品位热能，提高能源利用效率 。
该技术适用于各种规模和类型的 热源，可以根据实际需求进行定 制和调整。
总结词
低温热源发电技术在其他领域也有广泛应用，如建筑节能、温室农业等。
详细描述
低温热源发电技术在建筑节能领域可用于供暖、制冷等方面，提高建筑的能源利用效率；在温室农业领域可用于 温室加热、灌溉等方面，提高农作物的产量和品质。这些应用场景的拓展将为低温热源发电技术的发展提供更广 阔的空间。
《低温绝热技术》课件
热对流原理
总结词
热对流是指流体在运动过程中，由于温度差异引起的热量转 移现象。
详细描述
热对流在低温绝热技术中也有着重要的作用。当流体与低温 表面接触时，由于温度差异，流体会吸收低温表面的热量并 带走，从而实现热量的转移。控制热对流也是低温绝热技术 中的重要手段之一。
热辐射原理
总结词
热辐射是指物体通过电磁波的形式向外辐射热量。
《低温绝热技术》PPT 课件
目录 CONTENT
• 引言 • 低温绝热技术的基本原理 • 低温绝热材料 • 低温绝热技术的应用场景 • 低温绝热技术的未来发展 • 结论
01
引言
低温绝热技术简介
定义
低温绝热技术是一种用于保持低温物 体温度的技术，通过隔绝物体与外界 的热交换来实现。
应用领域
低温绝热技术在制冷、航天、能源等 领域有广泛应用。
02
随着科技的不断进步，低温绝热 技术将面临更多的发展机遇，具 有广阔的市场前景和应用空间。
需要进一步研究和解决的问题
1 2
低温绝热材料的选择与优化
需要研究新型的绝热材料，提高其隔热性能和耐 久性。
低温绝热技术的可靠性和安全性
需要加强绝热系统的稳定性研究，确保其在各种 环境下的可靠运行。
3
低温绝热技术的节能与环保
真空绝热材料是一种利用真空隔绝气 体传导热量的原理来达到绝热效果的 先进材料。
真空绝热材料的优点
真空绝热材料具有优良的绝热性能， 能够有效降低物体的热量损失，同时 具有轻质、环保等优点。
真空绝热材料的制备工艺
真空绝热材料的制备工艺主要包括真 空吸附、纤维填充和复合技术等。
真空绝热材料的应用领域
真空绝热材料广泛应用于低温容器、 冷藏设备、管道保温等领域。
纯低温余热发电技术
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ｂ、窑尾预热器方面，最重要的改变是利用Ｇ级预 热器内筒设置过热器，利用450-600℃废气产生过 热蒸汽。在蒸汽参数达到预定目标时，Ｇ级预热 器进口废气温度仅降低20-25℃，这种变化是水泥 生产所允许的变化范围。
c、为了提高窑头熟料冷却机废气余热回收率，窑头 熟料冷却机冷却风采用循环风方式，即将窑头AQC 炉出口废气部分或全部返回冷却机。
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双压技术是根据水泥窑废气余热的品位的 不同, 余热锅炉分别生产较高压力和较低压力 的两路蒸汽。较高压力的蒸汽作为主蒸汽进入 汽轮机主进汽口推动汽轮机转动作功发电。余 热锅炉生产出较高压力的蒸汽后, 烟气温度降 低, 余热品位下降,那么根据低温烟气的品位, 再生产较低压力的低压进汽, 进入汽轮机的低 压进汽口, 辅助主蒸汽一起推动汽轮机作功发 电。
4、发电机，国内采用空冷式发电机；国外 也是。
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第二代纯低温余热发电技术
采用的重要技术措施有： ａ、窑头熟料冷却机方面，改变抽取窑头熟料冷 却机废气方式：多阶段抽取废气，使能量实现梯 级利用。即在冷却机进料端设置一抽取400-600℃ 抽废气口，作为过热器热源，产生过热蒸汽；冷 却机中部设置抽取260-360℃废气的抽废气口，作 为窑头AQC锅炉热源．产生饱和蒸汽，并产生0.10.5MP的饱和低压低温蒸汽和85-200℃热水。
余热发电技术
第一节大型干法水泥纯低温余热发电技术概述一、掌握内容1、复合闪蒸补汽式纯低温余热发电系统工艺流程2、复合闪蒸补汽式纯低温余热发电废气的取热方法3、纯低温余热发电技术一是在新型干法生产线生产过程中，通过余热回收装置（余热锅炉）将窑头、窑尾排出大量地品位的废气渔人进行回收换热，产生过热蒸汽推动汽轮机实现热能-机械能的转换，再带动发电机发出电能，并供给水泥生产过程中的用电负荷从而不仅大大提高了水泥生产过程中能源的利用水平，对于保护环境，提高企业的经济效益，提升产品的市场竞争力，起到了巨大的促进作用。
4、纯低温余热发电技术的特点是在不提高水泥生产过程中能耗指标的前提下，完全利用水泥煅烧过程中产生的余热进行回收，最大限度的提高水泥生产过程中热能的利用效率，另外配制纯低温余热发电系统将对原油水泥工艺系统不产生影响当两个系统接口计合理，将融和成为一个更优的大系统。
二、了解内容1、水泥余热发电应用的历史条件和发展方向2、国内余热发电已普遍采用的几种热力循环系统、循环参数及废气取热方式的特点和存在的主要问题讲解资料一、发展水泥窑余热发电技术的目的1. 1降低能耗、保护环境水泥熟料锻烧过程中，由窑尾预热器、窑头熟料冷却机等排掉的400c以下低温废气余热，其热量约占水泥熟料烧成总耗热量30%以上，造成的能源浪费非常严重。
水泥生产，一方面消耗大量的热能（每吨水泥熟料消耗燃料折标准煤为100〜115kg）,另一方面还同时消耗大量的电能（每吨水泥约消耗90〜115kwh）。
如果将排掉的400℃以下低温废气余热转换为电能并回用于水泥生产，可使水泥熟料生产综合电耗降低60%或水泥生产综合电耗降低30%以上，对于水泥生产企业：可以大幅减少向社会发电厂的购电量或大幅减少水泥生产企业燃烧燃料的自备电厂的发电量以大大降低水泥生产能耗;可避免水泥窑废气余热直接排入大气造成的热岛现象，同时由于减少了社会发电厂或水泥生产企业燃烧燃料的自备电厂的燃料消耗，可减少CO2等燃烧废物的排放而有利于保护环境。
水泥纯低温余热发电电气知识介绍98页PPT
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❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
水泥纯低温余热发电电气知识介绍
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
纯低温余热发电技术
出AQC锅炉的废气进入原有的窑头收尘器收尘后，由原有窑头排风机排放，冷却机剩余的低温余风仍由原路进窑头收尘器。原余风管路系统可做为锅炉的旁通烟道，当锅炉故障或水泥生产不正常时可关闭去AQC锅炉的阀门，气流可不经锅炉而由此旁路系统直接排至窑头收尘器。在冷却机原余风管路上、新设的去锅炉管路上和出锅炉管路上均增设电动百叶阀门，以实现对气流的控制和切换。锅炉和沉降室的烟气总阻力控制小于1000Pa，使改造后的气体流量和压力在窑头排风机的能力允许范围之内。
第四阶段为2005年以后。由于水泥窑纯低温余热发电技术和装备已日臻成熟，国家产业政策明确规定不允许上带补燃炉的余热发电系统，而纯低温余热发电的概念是相对于带补燃炉余热发电技术而命名的，随着带补燃炉余热发电技术被取缔，纯低温余热发电技术被更名为水泥窑低温余热发电技术。自此，水泥余热发电进入了蓬勃发展阶段。
为了同时满足发电与原、燃料烘干的需要，窑尾SP锅炉一般均采用立式锅炉，布置在窑尾预热器后的高温风机之上。窑尾在最上一级（C1级）预热器至窑尾高温风机的下行管道上引出废气管道与SP锅炉相连，锅炉出口烟气温度控制在220℃左右，送到窑尾高温风机进风口的管道上，以满足下道工序烘干原料和燃料的需要。烘干原料和燃料后的废气由原废气处理系统的收尘器净化后排入大气。控制锅炉的烟气阻力≤1000Pa，使系统的阻力在窑尾高温风机的能力允许范围之内。在原预热器出口至高温风机的烟道引出管道、原下行管道以及锅炉出口管道上均增设电动百叶阀门，对气流进行控制和切换，原下行管道可做为锅炉的旁通烟道。当需要提高烘干原料和燃料的烟气温度时，可适当调节下行烟道调节阀，让锅炉出口的低温烟气和C1级出口直接下行的高温烟气混合，提高进窑尾风机（原料磨）的烟温，其调节范围从220℃或更低直至C1级出口温度（即烟气一点不通过SP锅炉），而且SP炉的进口烟道阀和旁路烟道阀，正常设计在窑控制室操作，窑操作可随时根据具体情况调整，既满足了水泥生产的稳定运行，又保证了SP炉的安全。通过旁通烟道的调节作用还可使水泥生产及余热锅炉的运行均达到理想的运行工况。
水泥窑纯低温余热发电概况余热锅炉PPT学习教案
排污量可以减小，排污的间隔时间也可加长。
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连续排污
连续排污的主要目的是，连续地排除锅水中溶解的部分盐分，使锅水的含盐量不致超过规定， 并维持一定的锅水碱度。所以连续排污应从锅水含盐浓度最大的部位——通常是在汽包蒸发 面附近引出。连续排污也能排出一些细粒水渣和悬浮物等。连续排污管布置在汽包内的蒸发 面附近，排污管上沿长度方向均匀地开有一些小孔，排污水即从小孔流入排污管，然后通过 引出管排走。引出管上装有流量孔板和调节阀门等。调节阀门的开度(连续排污量)同样根据 水汽品质来确定。
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锅炉用水指标
1. 悬浮物含量 悬浮物的成分主要是不溶解的矿物质和有机物
2.含氧量 水中溶解氧对热力设备有氧化腐蚀作用，必须把它除掉。
3.含盐量 含盐量是指水中含有各种盐类的总量
4.硬度 水中结垢性物质的总含量。结垢性物质主要包括钙盐和镁盐两大类
5.PH值 水的酸性和碱性常用氢离子浓度来表示而氢离子浓度又常用PH值来间接表示
一台锅炉的蒸发系统是由若干个独立的水循环回路所组成，每个回路均由自己的下降管 及其分配支管、下联箱、水冷壁(为整个炉膛水冷壁的一部分)、上联箱所构成，所有回路 的汽水混合物最后都引入汽包。
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汽包
汽包是锅炉蒸发设备中的主要部件，是一个汇集锅水和饱和蒸汽 的圆筒形容器。
1．汽包的作用 汽包与下降管、联箱、水冷壁管、上升管等共同组成锅
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汽水分离设备
现代锅炉采用的汽水分离设备主要有旋流式分离器、蜗轮式分离器、波形板分离器、 多孔板等几种
第22页/共57页
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蒸汽清洗
蒸汽清洗的目的和原理 汽水分离设备只能降低蒸汽机械携带的盐量，而无法减少蒸汽 溶解携带的盐量。进行蒸汽清洗正是为了减少直接溶解于蒸汽 中的盐分，从而进一步提高蒸汽品质。 蒸汽清洗就是用清洗水(一般就是给水)去清洗蒸汽。也就是使蒸 汽与清洁的给水相接触，用给水去清除溶解在蒸汽中的盐分， 减少蒸汽的选择性携带。
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
低温余热发电
焙烧炉烟气潜热回收前期研究1低温余热发电简介余热发电，是利用生产过程中多余的热能转换为电能的技术，是余热的动力回收途径，也是余热利用的一个重要发展方向。
它不仅节能，还有利于环境保护。
余热发电的重要设备是余热锅炉,它利用废气、废液等工质中的热或可燃质作热源，生产蒸汽用于发电。
由于工质温度不高，故锅炉体积大，耗用金属多。
用于发电的余热主要有：高温烟气余热，化学反应余热，废气、废液余热，低温余热等。
此外，还有用多余压差发电的；例如，高炉煤气在炉顶压力较高，可先经膨胀汽轮发电机继发电后再送煤气用户使用。
余热发电的方式有许多种，如：利用余热锅炉首先产生蒸汽，再通过汽轮发电机组，按凝汽循环或背压供热循环发电。
对于高温余热利用，采用余热发电系统产生电能更符合能级匹配的原则。
对较低温度的余热，在没有合适的热用户的情况下，将余热转换成电能再加以利用，也是一种可以选择的回收利用方案。
如：采用低沸点工质（氟里昂等）回收中低温余热，产生的氟里昂蒸汽按朗肯循环在透平中膨胀作功，带动发电机发电；或则采用加热工质至中低参数，再采用闪蒸器闪蒸出蒸汽，进入汽轮机中混汽做功。
余热发电技术与大中型火力发电不同，余热发电是通过回收工业生产过程中排放的废烟气、蒸汽所含的热量来发电，是一项变废为宝的高效节能技术。
它的特点是经济效益高；余热利用效率较高；系统简单，便于管理，生产人员较少；不增加大气污染物的排放，等效减少了二氧化碳及其它污染气体的排放；不消耗燃料，经济效益不受燃料价格波动的影响。
1.1国外余热发电现状国外从40年代就开始进行余热利用的研究，美、苏、日、法等国对余热利用给予重视，大量投资进行科研工作。
而对于纯中、低温余热发电技术，从上世纪六十年代开始研究，到七十年代中期，该技术无论是从热力系统还是相关发电设备都进入实用阶段，到80年代初期此项技术的应用达到了高潮，渐趋普及。
日本对此项技术的研究开发较早，也较为成熟，不但在本国二十几条预分解窑水泥生产线上应用了此项技术，并且出口到台湾，韩国等国家和地区。
水泥纯低温余热发电电气知识介绍
电流(diànliú)互感器的配置
6kV
发电机差动保护 计量
52G
8LH
7LH
2YH
可选做计量 备用
发电机零序保护
电流信号变送 励磁调节
发电机后备保护 发电机差动保护
6LH 5LH LH
隔离柜
4LH 3LH
G ～
2LH 3YH 4YH 1LH
第十七页，共96页。
高压(gāoyā)电气设备的联锁
(diànnéng)
▪
当汽轮机拖动发电机转子以3000r/min恒
定转速旋转时，转子的励磁绕组通入直流电流，
产生接近于正弦分布的磁场（称为转子磁场），
转子磁场随轴一起旋转、每转一周，磁极的磁力
线顺序切割定子每相绕组的导体，在三相定子绕
组内感应出三相交流电动势。发电机带对称负载
运行时，三相电枢电流合成产生一个同步转速的
水泥(shuǐní)纯低温余 热发电
电气知识介绍
第一页，共96页。
水泥纯低温余热(yú rè)发电电 气部分
一、电气主接线的结构与特点 二、发电机并列对总降的影响(yǐngxiǎng)及采
取的措施 三、余热发电高压电气设备的配置 四、发电机的励磁系统 五、发电机的同期并列运行 六、发电机继电保护的应用及运行
第六页，共96页。
二、发电机并列对总降的影响 (yǐngxiǎng)的并列(bìngliè)运行
当发电机功率较大时，在一段母线上运行就难以 满足这一要求。因此，唯一的办法是将两段母线并列 运行，即两台变压器并列运行，是解决大功率发电机 不向电网输送功率的唯一途径。 变压器并列运行的条件
第十二页，共96页。
大容量高速开关(kāiguān)装置的 构成
低温余热发电（ORC）技术
低温余热发电（ORC）技术一、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，美国的能源利用率已超过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℃但大于80℃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℃以下的工业生产过程产生的余热气、冷凝水、热水; 150℃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℃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。
在低温余热发电中多采用有机工质（如R123、R245fa、R152a、氯乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷等）作为循环工质。
由于有机工质在较低的温度下就能气化产生较高的压力，推动涡轮机（透平机）做功，故有机工质循环发电系统可以在烟气温度200℃左右，水温在80℃左右实现有利用价值的发电。
二、 ORC发电原理及流程有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle，简称ORC)是以低沸点有机物为工质的朗肯循环，主要由余热锅炉(或换热器)、透平、冷凝器和工质泵四大部套组成。
有机工质在换热器中从余热流中吸收热量，生成具一定压力和温度的蒸汽，蒸汽进入透平机械膨胀做功，从而带动发电机或拖动其它动力机械。
从透平排出的蒸汽在凝汽器中向冷却水放热，凝结成液态，最后借助工质泵重新回到换热器，如此不断地循环下去。