哈尔滨热水或热流体ORC低温发电机组

时间:2024年01月02日 来源:

利用有机朗肯循环(ORC)将热能转化为机械能是一种利用低品位热能的有效手段。ORC系统的典型设计过程通常包括:工质选择、循环结构的选择、运行参数的优化、部件选型和尺寸设计,这是一个非常耗时且高度依赖于设计人员经验的过程,在大多数情况下很难实现更优设计。近年来,人工智能这种新兴的技术被工程界普遍采用,用于解决传统手段难以解决的问题。在能源系统的设计中,研究人员也在尝试利用这种新工具去解决ORC系统设计中的难点问题。目前,有关人工智能辅助ORC系统设计的研究比较零散,大多数工作仍属于尝试性的工作,不能为后续研究提供很好的指导。因此,本文对人工智能技术在ORC系统设计中的较新进展进行了文献综述,旨在厘清人工智能技术在ORC系统设计中的研究领域,并为人工智能技术更好地辅助ORC系统设计提供指导。有机朗肯循环发电,可用于海水淡化。哈尔滨热水或热流体ORC低温发电机组

朗肯循环是指以水蒸气作为工质的一种理想循环过程,主要包括等熵压缩、等压加热、等熵膨胀、以及一个等压冷凝过程。用于蒸汽装置动力循环。工作过程:3-4过程:在水泵中水被压缩升压,过程中流经水泵的流量较大,水泵向周围的散热量折合到单位质量工质,可以忽略,因而3一4过程简化为可逆绝热压缩过程,即等熵压缩过程。4-1过程:水在锅炉中被加热的过程本来是在外部火焰与工质之间有较大温差的条件下进行的,而且不可避免地工质会有压力损失,是一个不可逆加热过程。我们把它理想化为不计工质压力变化,并将过程想象为无数个与工质温度相同的热源与工质可逆传热,也就是把传热不可逆因素放在系统之外,只着眼于工质一侧。这样,将加热过程理想化为定压可逆吸热过程。哈尔滨热水或热流体ORC低温发电机组有机朗肯循环的工质是低沸点、高蒸汽压的有机工质。

ORC应用领域及经济性分析:地热发电,地热温度一般在几十度到300度之间。实际上ORC可利用的温度必须在80度以上,低于这个温度则由于热电转换效率过低而导致经济性很差。地热开发中的勘探成本包括打生产井和回灌井,占总投资成本的比例很高,更高可达70%。此外,由于发电过程中地热水的抽取和回灌耗能大,水泵及工质泵的耗电量要占到总输出功率的30%-50%。当然,较高温度(150℃以上)的地热源也可使用热电联产方式:冷凝温度设置高一点,比如60℃,ORC系统出来的冷却水即可用于区域供热。在这种情况下,通过放弃一部分发电效率来换取整体回收效率的提高。

一般ORC发电系统选择使用异步电机,考虑因素是系统控制问题,异步电机对转速控制要求不高,在热源不稳定的情况下,电机对机组有较大工况的变化范围适应性较强。ORC发电机组的装机容量和对电网的冲击较小,并网更方便,功率较大,运用范围更广。蒸发器和冷凝器统称为换热器,其作用和工作原理一样。在ORC发电系统中换热器类型的选用对机组效率与经济技术性影响较大。现目前运用于ORC发电系统的换热器有管壳式换热器和板式换热器,相对而言,管壳式换热器较平板式换热器运用更多,而板式换热器与常规的管壳式换热器相比,传热系数较高,在一定的范围内有取代管壳式换热器的趋势。有机朗肯循环发电技术不需设置真空维持系统。

目前化工行业现有生产工艺中有多处工艺介质气(温度约90~160℃)通过水冷方式进行冷却,不但造成低品位热能资源的浪费,循环冷却水系统自身还要消耗大量的电能和水资源。虽然有些工艺流程实现了高温介质对低温介质的加热来优化化工生产过程中的管网匹配工艺,但高温介质和低温介质间往往存在较大的温度差,造成热能的损失和浪费。有机朗肯循环技术可实现对化工过程中工艺流体余热的回收利用,回收过程中有机朗肯循环介质与冷热流体实现热量交换,有效回收利用工艺介质气冷却过程中排放的低温热能。ORC技术不但用于水泥工厂的余热发电厂,也用于其他工业。武汉orc低温余热发电

有机朗肯循环发电,可用于生物质发电。哈尔滨热水或热流体ORC低温发电机组

ORC余热发电系统结构本身的优势:系统本身使用导热油作为中间换热工质,因为导热油在300的条件下仍不汽化而保持常压,此时的水蒸气饱和压力已高达8.5MPa。300以下,用导热油代替传统的热载体水蒸气,就能以低压管道系统代替高压管道系统,降低投资。此外导热油还具有传热均匀,热稳定性好以及优良的导热特性。导热油对普通的碳钢设备和管道基本上无腐蚀作用,不需要采用类似蒸汽系统的给水脱盐、除氧等复杂的处理过程,因此具有系统简单输送方便等优点。因此用导热油作为工质的机组传热效率高。哈尔滨热水或热流体ORC低温发电机组

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