ORC技术全面分析.ppt

ORC的基本理论
ORC技术全面分析
1、ORC的发展
2、ORC的系统构成及原理
3、ORC的特点
7、ORC、汽水朗肯循环、kalina循环的比较
4、目前国内外研究应用现状
5、ORC应用领域
6、ORC投资估算
8、十二五简介及发展实施规划
ORC技术全面分析
ORC的发展
ORC的定义：ORC（Organic Rankine Cycle）——有机物朗肯循环是以有机物代替水作为工质，回收中低品位热能的朗肯动力循环
国外发展历程：
研究最早始于1924年
70年代石油危机的爆发，国外进行了大量的研究
九十年代后期至今，开始广泛工程应用：以色列Ormat，美国UTC
国内发展历程：
最早始于80年代，天津大学，双螺杆膨胀机
80年代——二十世纪末，仅有少数高校，进行理论研究
二十一世纪，大量高校开始理论研究，热工专业老牌名校具备实验能力
工程应用尚属空白，仅西藏地热发电，采用Ormat的ORC技术
研究关键：工质、膨胀机
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余热流体
泵
蒸发器
透平
发电机
工质泵
冷却水泵
冷凝器
冷却水
4—1：工质在蒸发器中定压吸热
1—2s：工质在膨胀机中理想膨胀做功
1—2：工质的实际做功过程
2—3：工质在冷凝器中定压放热
3—4：工质在工质泵中压缩过程
ORC的系统构成及原理
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（1）蒸发侧形式多样：70—300℃范围的余热资源均可利用 针对不同热源形式，取热方式多样。
（2）“三泵”泵耗较大，自用电率较高： 在应用ORC时应尽量利用原有系统中的水泵或风机。
（3）系统只能背压运行：尚无专用抽真空设备，工质物性决定。
ORC的特点
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（4）有机工质T-S曲线
（a）干工质
（b）绝热工质
（c）湿工质
ORC多采用干工质或绝热工质，低过热度，无液击
ORC技术全面分析
目前国内外研究应用现状
国内研究情况：
工程应用：
目前国内ORC仅应用于西藏地热发电，工业余热领域尚无ORC应用
高校研究：
仍以理论计算为主，实验较少。
热源温度70~250℃，ORC系统理论循环效率5%~20%
工质主要选择：R245fa、R142b、R134a及R123等
具备实验能力的高校：
西安交通大学，上海交通大学及浙江大学均采用涡旋式膨胀机
北京工业大学采用单螺杆膨胀机
作坊式的实验平台，系统效率低于10%，膨胀机内效率60%左右
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西安交通大学、浙江大学：涡旋式膨胀机
问题：严重的机内泄露
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北京工业大学：单螺杆膨胀机
问题：行星轮变形
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容积式膨胀机
天津大学（江西华电电力有限责任公司）：双螺杆膨胀机
问题：轴端密封
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