有机朗肯循环综述
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。
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。
有机朗肯循环
有机朗肯循环
朗肯循环(Langenchannel)是一种新型的、高效率的有机合成反应器,由德国化学家弗里茨·朗肯于1928年发明并首先用于乙烯的合成,故名为朗肯循环,又称为“苯的碳氢化合物的碳原子转移”或“烯烃的氢甲酰化”。
该方法以其独特的设计和简单的操作条件而著称。
在常温下进行反应,无需加热和搅拌,能耗低,污染少;催化剂活性高,使用寿命长,且不易中毒失活,可重复使用;副产物为水、醇类等低分子化合物,便于后处理。
目前已经广泛地用于各种有机化工产品的生产,例如,聚酯树脂、聚氨酯、醇酸树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、硝基纤维素、醋酸纤维素、橡胶等,甚至还用来制造杀虫剂、塑料、合成纤维等多种精细化工产品。
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。
有机朗肯循环系统研究综述
有机朗肯循环系统研究综述引言:随着全球对环境保护和可持续发展的关注不断增加,研究人员们对能源利用效率的提高提出了更高的要求。
有机朗肯循环系统作为一种新型的能量转换技术,在近年来受到了广泛的关注和研究。
本文将对有机朗肯循环系统的研究现状进行综述,探讨其在能源领域的潜力和应用前景。
一、有机朗肯循环系统的基本原理有机朗肯循环系统是一种利用有机工质代替传统的水蒸汽工质的能量转换系统。
其基本原理是通过有机工质在高温和低温之间的相变过程来实现能量的转换。
相比于水蒸汽工质,有机工质具有更低的沸点和更高的蒸发潜热,因此在相同的工作温差下,有机朗肯循环系统具有更高的效率和更广泛的适用性。
二、有机朗肯循环系统的研究进展近年来,有机朗肯循环系统的研究进展迅速。
研究人员们通过对不同有机工质的选择和优化,实现了对系统效率的提升。
同时,他们还对循环参数进行了优化,如循环压力、温差、工质流量等,以最大限度地提高能量转换效率。
此外,还有研究者利用多级蒸发器和冷凝器的组合,实现了对系统效率的进一步提升。
三、有机朗肯循环系统的应用领域有机朗肯循环系统在能源领域具有广泛的应用前景。
一方面,它可以应用于热能利用,将废热转化为有用的电能或机械能,提高能源利用效率。
另一方面,它还可以应用于太阳能和地热能的开发利用,实现对可再生能源的高效转换。
此外,有机朗肯循环系统还可以应用于化工、制冷空调等领域,提高工业过程的能源利用效率。
四、有机朗肯循环系统的挑战与展望虽然有机朗肯循环系统在能源领域具有广泛的应用前景,但仍然存在一些挑战需要克服。
首先,有机工质的选择和优化仍然是一个关键问题,需要更深入的研究和实验验证。
其次,系统的稳定性和可靠性也是一个重要的考虑因素,需要通过合理的控制策略和设备设计来解决。
此外,还需要进一步优化系统的经济性和环境友好性,以提高其在实际应用中的竞争力。
结论:有机朗肯循环系统作为一种新型的能量转换技术,具有广阔的应用前景。
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发电系统综述
有机朗肯循环低温余热发电系统综述
有机兰肯循环是一种利用低温热能发电的技术。
它的主要特点是在低温区域中利用液
态有机物的汽化热,产生高压蒸汽驱动涡轮机发电。
与传统的蒸汽兰肯循环相比,有机兰肯循环的优点在于能够利用温度更低的热源进行
发电,如工业余热、地热、太阳能热等,因此具有广泛的应用前景。
有机兰肯循环的基本工作原理是将液态有机物在低温区通过加热蒸发成气态有机物,
将其压缩成高压气体,然后通过涡轮机将其扩张,产生功率。
与传统的蒸汽兰肯循环不同,有机兰肯循环利用的是液态有机物的汽化热,因此其工作温度范围更低,可以利用低温热
源进行发电。
在有机兰肯循环系统中,液态有机物是循环流体,通过蒸发、压缩和冷凝等过程,完
成能量的转换。
有机兰肯循环系统主要包括蒸发器、压缩机、冷凝器和发电机等组件。
其中,蒸发器是将低温热源传递给液态有机物的关键部件,压缩机则将蒸发出来的气态有机
物压缩成高温高压气体,进而将它们输送至涡轮机中进行劳动。
有机兰肯循环的适用范围非常广泛,可以应用于各种低温热源的能量利用,如污水处
理厂、钢铁冶炼厂、医院、矿山、地热发电等。
其中,工业余热是最大的低温热源之一,
利用有机兰肯循环发电可以实现工业节能减排,促进经济可持续发展。
总之,有机兰肯循环是一种利用低温热能的高效、环保的发电技术。
随着科技的不断
发展和应用的不断拓展,有机兰肯循环将在能源领域发挥越来越重要的作用。
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。
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。
有机朗肯循环低温余热利用控制技术研究综述
有机朗肯循环低温余热利用控制技术研究综述摘要:当前的社会背景下,环境问题和能源问题越发严峻,此时,越来越多的社会人员,发现节能环保在行业发展中的重要性,试图通过技术手段,提供生产效率,发挥技术优势,实现可持续发展。
有机朗肯循环也被称作ORC,已经成为多个行业的热点,科研工作人员,可以从不同的环节进行重点分析和研究,基于此,笔者主要针对ORC的运行原理和有机工质进行分类,主要从循环优化、工质筛选和系统参数等方面加以探究,希望通过笔者的分析,体现ORC的应用优势,实现节能环保的生产目标。
关键词:有机朗肯循环;低温余热;利用;控制技术;探讨随着天然气、煤和石油等非可再生能源消耗量的日渐增加,也相应的增加了污染物的排放量,尤其是在当今环境问题和能源问题两个社会性问题的背景下,能源利用率低,成为阻滞社会发展的重要因素,节能减排是我国的基本国策,只有高效利用能源,并运用ORC对低品位热量全方位回收,方可引来更多社会人士的关注,为社会的持续性发展注入动力。
一、ORC浅析所谓的ORC,指的就是将低沸点有机物作为工质的朗肯循环,由膨胀剂、工质泵、蒸发器和冷凝器等四个部分构成,有机工质将会在蒸发器之内不断的吸收热量,产生许多蒸汽,而后进入到膨胀剂内部不断的做功,起到带动机械运作的效果,膨胀机内的蒸汽排出后,再经过冷凝器,将其凝结为液态状,最终,运用工质泵的作用,再次迂回大蒸发器内部,循环往复。
ORC属于一项新式的节能型技术手段,但是我国对于此技术的应用仍旧处于初级阶段,但是,社会各界人士对于它的关注却较多,尤其是在学术领域更是如此,相关的技术研究人员,希望通过有机工质的择选,亦或是优选系统参数等方式,提高ORC技术的应用效率。
二、提高ORC技术应用效率的方案(一)从系统参数优选层面着手其一,研究蒸发压力。
ORC的运作环节,蒸汽压力如若得到相应的提高,将会提高内部温度,系统内部需要吸收的热量也会随之增加,这就间接的说明膨胀机内部做功,可以获得更多的能量输出,还能提高系统运行的有效性和科学性。
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。
分析有机朗肯循环低温余热发电系统综述
分析有机朗肯循环低温余热发电系统综述摘要:余热发电是我国节能发展中的重点节能工程之一,目前在我国工业领域中存在着大量的低温余热资源,但因缺乏一定的利用从而导致能源被分散。
而有机朗肯循环在面对低温余热发电系统时,可有效达到能源再利用、节能减排、美化环境的效果。
在低温余热发电领域中,目前可利用有机朗肯循环模式进行余热发电系统的运行。
其中有机朗肯循环包括膨胀机、冷凝器、低压储液器、工质泵、预热器、蒸发器,以及润滑系统等部分组成。
有机朗肯循环原理为:以低沸点有机物作为工作介质,经预热器、蒸发器加热,吸收了热源的能量,由液体变为高温气体。
进入膨胀机,在转子基元容积内,气体膨胀对外做功,驱动发电机旋转发电。
工质变为低压、低温的气体,再经冷凝器冷凝为液体,通过储液器进入工质泵,经过工质泵加压后,重新回到预热器和蒸发器吸热,如此往复循环。
因为是热力系统的原因,所以膨胀机的轴功率输出、冷凝器负荷、预热器蒸发器负荷会因冷热源条件的变化而变化。
关键词:有机朗肯;循环;低温余热;发电;系统引言:目前随着节能减排工作的不断深入,低温余热资源的利用成为目前节能工作的首选。
根据调查显示,我国低温余热资源非常丰富,特别是在化工、工业领域中存在大量的低温余热,可回收率达到80%以上。
因此,利用有机朗肯循环发电系统对低温余热进行回收,进而充分回收用能设备与化学反应设备中产生的未被回收的低温余热。
有机朗肯循环系统是利用低沸点工质为循环介质,其主要是利用余热、换热器、冷凝器等进行的。
在有机工质进换热器时可吸收热量,进而形成一定的压力与温度的饱和液体状态,在蒸发器再次吸收热量变成饱和气态工质推动膨胀机运行,做工后的有机乏气(工质)返回储液器循环利用,可实现回收低温余热的效果。
由此可见,有机朗肯循环低温余热发电系统在我国有着较强的应用价值。
本文主要分析有机朗肯循环低温余热发电系统的特点,并提出目前利用现状,以供参考。
1.有机朗肯循环低温余热发电系统阐述1.1有机朗肯循环低温余热发电系统的原理有机工质朗肯循环低温余热的发电原理是采用有机工质作为热力循环的工质进行的,通过有机工质对低温余热进行吸收从而产生高压蒸汽,在高压蒸汽下可推动膨胀机带动发电机进行发电[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。
有机朗肯循环综述_伍淼
• 5•有机朗肯循环综述贵州大学 伍 淼 陈湘萍【摘要】因能源问题与环境问题日益突出,能源与生产之间的矛盾加剧,已经制约了生产力的发展。
为解决这一矛盾,有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle, ORC)技术越来越受到人们的重视,学者从各个方面对有机朗肯循环进行了大量的研究。
文中简介了ORC系统的主要组成,工质的优选,膨胀机、工质泵、冷凝器的研究进展。
【关键词】ORC系统简介;部件优选;工质;膨胀机0 引言随着社会的发展,人类对能源的依赖日益严重,煤、石油、天然气等不可再生能源的储备有限。
我国也是能源消耗大国,为了达到节能减排减少环境污染和提高能源的利用率,加强对这些能源二次利用,多使用新型能源如(地热,太阳能,潮汐能等)来替代这些传统能源。
在此背景下,有机朗肯循环技术回收中低品位能源越来越得到人们的关注。
有机朗肯循环主要由膨胀机、冷凝管、工质泵、蒸发器、发电机等组成。
首先液态的有机工质进入蒸发器,在蒸发器中进行热交换,工质由液态变为气态,再在膨胀机中膨胀做功带动发动机发电,膨胀做功后的乏气运送到冷凝管中进行冷却,使其由气态变为液态,由工质泵加压再次运输到蒸发器中,这样完成一个循环,从而实现对余热的回收。
基本的ORC系统如图1。
图1 有机朗肯循环系统图1 有机工质的优选研究作为ORC 系统的能量载体,有机工质的选择是否与热源相匹配,和运行时的工况等都可能对系统的热回收的效率造成重大影响。
有机工质的选择[1]应考虑如下因素:工质应尽量选择是无毒,不易燃,不易爆,其化学性质要稳定,在高温环境下不易分解,而且工质要求具有一定环保性,对大气臭氧层无破坏。
在T-s 图中的饱和蒸汽线上,ds/dT 应接近零或大于零(等熵流体或干流体)湿流体不适合做工质,因为在不过热或者过热度很小的情况下,湿流体在膨胀做功后容易进入汽液两相去,产生冷凝液滴,等熵流体最适合作为ORC 工质。
如图2。
1.1 纯工质的研究对单一工质的研究,国内外学者对工质的物性和不同热源环境下工质的选取做了大量研究。
论述有机朗肯循环的太阳能热发电
论述有机朗肯循环的太阳能热发电我国具有丰富的太阳能资源,随着化石能源的枯竭,开发利用可再生清洁能源意义尤为重大。
目前,世界上太阳能发电技术主要有光伏发电和聚焦型太阳能热发电(Concentrating Solar Power,CSP)。
CSP具有效率高、成本低等诸多优势,从长远的角度看比光伏发电更理想。
太阳能热发电,不消耗化石能源,无污染,是清洁能源发电的代表,具有广阔的发展前景。
太阳能低温热发电技术简单、管理成本低,具有很强的竞争力。
按循环形式不同,CPS可分为Rankine(朗肯)循环、Brayton(布雷顿)循环、Stirling(斯特林)循环。
其中朗肯循环应用较为广泛,可用于太阳能发电、工业余热发电、地热发电、生物质能发电和海洋温差能发电等方面。
1 有机朗肯循环系统模型有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,简称ORC)可利用集热器、换热器、泵、汽轮机、发电机等设备实现太阳能到电能的转换。
ORC具有使高温高压工质蒸汽转化为为低温低压工质蒸汽的汽轮机,利用蒸汽做功进行发电,从汽轮机中排出的蒸汽在凝汽器中冷却、液化,在经过泵加压后重新在蒸发器中加热蒸发成为高温高压蒸汽。
ORC采用有机工质(如R134a),工质在蒸发器中吸收低品位热能,历经液态加热、沸腾、过热三个阶段进入汽轮机,膨胀后推动汽轮机做功,并转化为电能。
ORC一般用于从低温热源吸热,固一般采取较小的过热度,若采用绝热工质则需保证一定的过热度。
定义系统的发电效率为:,其中Wf为发电机发出的电能;Wx为系统内部消耗的电能;Q吸为工质从太阳能集热器吸收的热能。
制约太阳能低温朗肯循环发电的主要因素是热效率低、成本高、没有合适的循环工质。
汽轮机排出的工质乏气直接进入冷凝器,大量的冷凝热被排到大气,严重影响系统的热效率。
因此,有机朗肯循环的经济性直接决定于循环工质的热力学性质,开发有效利用工质冷凝热,选择安全可靠的新型工质,对太阳能朗肯循环技术的发展至关重要。
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。
有机朗肯循环低温余热利用技术研究综述
摘要:本文对有机朗肯循环低温余热利用技术进行了全面的研究综述。
首先介绍了有机朗肯循环的基本原理和工作流程,阐述了其在低温余热利用方面的优势。
随后详细探讨了该技术在不同领域的应用情况,包括工业余热回收、建筑供暖制冷、船舶动力系统等。
分析了影响有机朗肯循环性能的关键因素,如工质选择、蒸发器和冷凝器设计等。
总结了当前该技术所面临的挑战,并对未来的发展趋势进行了展望。
通过对有机朗肯循环低温余热利用技术的深入研究,为进一步提高其能效和推广应用提供了重要的参考依据。
一、概述随着能源需求的不断增长和环境保护意识的日益增强,如何高效利用各种能源尤其是低温余热资源成为了当今能源领域研究的热点之一。
低温余热通常是指温度低于250℃的余热,广泛存在于工业生产、建筑、交通运输等领域。
传统的余热利用技术往往存在效率低下、适应性差等问题,难以充分发挥低温余热的潜力。
有机朗肯循环低温余热利用技术作为一种新兴的高效节能技术,因其具有结构简单、可靠性高、适应性强等优点,逐渐受到了广泛的关注和研究。
二、有机朗肯循环的基本原理和工作流程(一)基本原理有机朗肯循环是一种基于朗肯循环原理的热力循环系统,利用低沸点的有机工质在蒸发器中吸收低温余热产生蒸汽,驱动透平做功,然后在冷凝器中释放热量并凝结成液体,完成循环过程。
其核心原理是通过工质的相变来实现能量的传递和转换。
(二)工作流程有机朗肯循环主要由蒸发器、透平、冷凝器和膨胀机等组成。
低温余热通过蒸发器加热有机工质使其蒸发成蒸汽,蒸汽进入透平做功,驱动透平旋转带动发电机发电或其他机械设备工作。
做功后的蒸汽在冷凝器中冷却凝结成液体,液体经膨胀机降压后返回蒸发器继续循环。
整个过程中,通过合理的参数设计和控制,实现能量的高效利用和转换。
三、有机朗肯循环在低温余热利用中的优势(一)适应性强有机朗肯循环可以适用于各种不同温度范围的低温余热,无论是工业生产过程中的中低温余热,还是建筑供暖制冷中的低温热源,都能够有效地进行利用。
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T
次 利 用 ,多使 用新 型 能源 如 ( 地热 ,太 阳 能,潮 汐 能等 )来 替代 这 些 传 统能源 。在此 背景 下 ,有机 朗肯循 环技 术 回收 中低 品位 能源 越 来 越得 到 人们 的关 注 。有机 朗肯循 环主 要 由膨胀 机 、冷凝 管 、工 质
质R 2 4 5 f a 。戴 晓 业等 【 ] 对 工质 的 热稳定 性进 行 研 究, 总结 归纳 出了 O R C 工 质热 稳 定性 在试 验和 理 论两 方面 的研 究 成果 。刘 伟等 【 4 】 对 余 热 资源 的 能级及 其 与O R C 工质 的匹配 进行 了研 究 ,用势分 析法 更 能 反 映资 源与 工质 的 匹配特 性 ,可作 为选 择工 质 的一种 参考 。李 惟毅 等 采用 一 种结 合经 济 性和 火 用效 率 的综合 评 价指 标对 有机 朗肯循 环 工质 进 行 多 目标 优 化 。陈 奇成 等 针 对5 7 3 . 1 5 K和5 2 3 . 1 5 K 这 两 种 中温热源 的有机 朗肯 循环 ,选 取八 种有 机工 质分 析 ,寻找 系统 最大
轮 中的 流 向又 可 分 为径 流 式 ,径 . 轴 流 式 ,轴流 式 。容 积 式膨 胀 机
不 易燃 ,不 易爆 ,其 化 学性质 要 稳定 ,在 高温 环 境下 不 易分解 ,而 且 工 质要 求 具 有一 定 环 保性 ,对 大 气臭 氧 层 无破 坏 。在T . s 图中 的 饱和 蒸 汽 线 上 ,d s / d T 应接 近 零 或 大于 零 ( 等熵 流 体 或干 流 体 )湿
R 2 4 5 f a 、R 1 5 2 a 为工质 ,分析 比较不 同热源 温度下 ,在 有/ 无 分流 闪蒸
1 有机工 质的优选研 究
作为O R C系统 的能 量 载 体 ,有 机 工 质 的选 择 是 否 与 热 源 相 匹
配 , 和 运 行 时 的工 况 等 都 可 能对 系统 的热 回 收 的效 率 造 成 重 大 影
例进 行混合 ,获得 了相应 部件运 行参数与 系统 的性能。倪 渊等 6 0 1 a 以不 同质量配 比进行 混合作 为亚临界0 R c 工质 ,
图1有机 朗肯循环 系统 图
利用 热力学和 经济 学分析其 性能 。以地热 能的深度 利用 作 为 目标 , 采用 窄点分析法 ,使用不 同质量配 比的二元非共沸 的1 2 种混 合物做为 亚临界O R C S E 质 ,分 析其系统性 能。杨新 乐等 [ 1 o 1 以二元非共 沸混合物
E L E C T R O N I C S WO R L D・ j 6 i 勇 与g I ? 赛
有机 朗 肯循 环综 述
贵 州大学 伍 淼 陈湘萍
I 摘 要 】因 能 源 问题 与 环 境 问 题 日益 突 出, 能 源 与 生产 之 间 的矛 盾 加 剧 , 已经 制 约 了生 产 力 的发 展 。 为 解 决 这 一 矛盾 ,有 机 朗 肯循 环 ( Or  ̄m c Ra n H n e C y c l e , ORC)技术越来越受到人们的重视 ,学者从各个方面对有机朗肯循环进行了大量的研究。文中简介了OR C系统的 主 要 组成 ,工 质的优 选 ,膨胀 机 、工 质泵 、冷凝 器的研 究进展 。 【 关键词 】ORC系统简介 ;部件优选;工质 ;膨胀机
流体 不适 合做 工 质 ,因为 在不 过 热或 者过 热度 很 小的 情况 下 ,湿流
体在 膨胀 做 功后 容 易进入 汽液 两 相去 ,产 生冷 凝 液滴 ,等 熵流 体 最
的两个系统 中,工质配 比对系 统热性 能 的影响 。
响 。有 机 工质 的选 择 川 应 考虑 如 下因 素 :工 质应 尽 量选 择 是无 毒 ,
2 膨胀机
膨胀 机是 有机 朗肯循 环的 核心 部件 ,直接 影 响到性 能和 效率 。 膨 胀 机分 为两 种 ,速度 型和 容积 型 。速度 型膨 胀机 根据 工质 在工 作
l
. … . … . … . … . … . . … . … . … . … . … . … … … … . … . … . … . … . … … … … . … … . … . … . … . … . … … . …
图2工质T — S 图
1 . 2 混合工 质 的研究
O R C 系统 除 了使用 单 一的纯 工质 以外 ,还 可 以使用 混合 工质 , 在某 一条 件 下混 合工 质相 比纯 工质 有 更优 的系统 性 能 ,系 统效 率 更 高 。王羽 平等【 7 把工质R 6 0 1 a / R 6 0 0 a 分别按照0 . 8 / 0 . 2 。 0 . 6 / 0 . 4 , 0 . 4 / 0 . 6 的比
质 ,基 于蒸 发参数 法 进行优 选 ,发现 工质R1 2 3 的热 循环 效率 高于 工
0 引 言
随着 社会 的发 展 ,人 类对 能源 的依 赖 日益 严重 ,煤 、石 油 、天 然 气等 不 可再 生 能源 的储 备有 限 。我 国也是 能源 消耗 大 国 ,为 了达
到 节 能减 排减 少环 境污 染 和提 高能源 的利用 率 ,加 强对这 些 能源 二
泵 、 蒸发 器 、发 电机 等组成 。首先 液态 的有 机工 质进 入 蒸发 器 ,在
蒸 发器 中 进行 热交 换 ,工质 由液 态变 为 气态 ,再 在膨 胀机 中膨 胀 做 功 带 动发 动机 发 电 ,膨 胀做 功 后的 乏气 运送 到冷 凝 管 中进 行 冷却 , 使 其 由气态 变 为液 态 , 由工 质泵 加压 再 次运输 到 蒸发 器 中 ,这 样 完 成 一个 循环 ,从 而实 现对 余热 的 回收 。基本 的O R C 系统 如 图l 。