在有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電設(shè)備中，低壓液態(tài)有機(jī)工質(zhì)經(jīng)過工質(zhì)泵增壓后進(jìn)入蒸發(fā)器吸收熱量轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷馗邏赫羝恢?，高溫高壓有機(jī)工質(zhì)蒸汽推動(dòng)膨脹機(jī)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，產(chǎn)生電量輸出；膨脹機(jī)出口的低壓過熱蒸汽進(jìn)入冷凝器，向低溫?zé)嵩捶艧岫焕淠秊橐簯B(tài)，如此往復(fù)循環(huán)。ORC發(fā)電設(shè)備與其他熱機(jī)循環(huán)相比有諸多明顯的優(yōu)點(diǎn)。首先，與其他熱機(jī)循環(huán)相比，ORC對(duì)低品位余熱的利用率更高；其次，使用ORC發(fā)電設(shè)備的尺寸和重量小；此外，有ORC比其他熱電循環(huán)的運(yùn)行維護(hù)成本更低。ORC采用新型工質(zhì)的有機(jī)朗肯循環(huán)對(duì)環(huán)境友好等特點(diǎn)。福州ORC低溫發(fā)電機(jī)組

ORC簡(jiǎn)介：常規(guī)的水蒸氣朗肯循環(huán)中，工質(zhì)是水蒸氣，由四大設(shè)備：鍋爐、汽輪機(jī)、冷凝器和給水泵組成。工質(zhì)在熱力設(shè)備中不斷進(jìn)行等壓加熱、絕熱膨脹、等壓放熱和絕熱壓縮四個(gè)過程，使熱能不斷轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。當(dāng)利用低溫有機(jī)工質(zhì)(如上述的戊烷)作為循環(huán)的工質(zhì)時(shí)，主要設(shè)備有：蒸發(fā)器、汽輪機(jī)、冷凝器和循環(huán)泵等。對(duì)于低及中等的焓熱，ORC技術(shù)與常規(guī)的水蒸氣朗肯循環(huán)相比有很多優(yōu)點(diǎn)，主要體現(xiàn)在回收顯熱方面有較高的效率，由于循環(huán)中顯熱/潛熱不相等，而ORC技術(shù)中此比例大。因此采用ORC技術(shù)可回收較多的熱量。福州ORC低溫發(fā)電機(jī)組有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電，可用于生物質(zhì)發(fā)電。

有機(jī)朗肯循環(huán)(OrganicRankineCycle，簡(jiǎn)稱ORC)是以低沸點(diǎn)有機(jī)物為工質(zhì)的朗肯循環(huán)，主要由余熱鍋爐(或換熱器)、透平、冷凝器和工質(zhì)泵四大部套組成。ORC的工作原理如下：ORC循環(huán)中，工質(zhì)的作用是將熱源的熱值提取出來，將溫度轉(zhuǎn)化為壓力、動(dòng)力、從而實(shí)現(xiàn)低溫?zé)嵩吹膭?dòng)力輸出。有機(jī)工質(zhì)在換熱器中從余熱流中吸收熱量，生成具一定壓力和溫度的蒸汽，蒸汽進(jìn)入透平機(jī)械膨脹做功，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)或拖動(dòng)其它動(dòng)力機(jī)械。從透平排出的蒸汽在凝汽器中向冷卻水放熱，凝結(jié)成液態(tài)，之后借助工質(zhì)泵重新回到換熱器，如此不斷地循環(huán)下去。

有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)與外界環(huán)境緊密相關(guān)，熱源參數(shù)的變化，冷卻水溫度的變化都會(huì)使得系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)點(diǎn)參數(shù)改變，從而導(dǎo)致系統(tǒng)長期運(yùn)行在非額定工況熱效率低.該文以循環(huán)工質(zhì)為R245fa的有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)作為研究對(duì)象，通過建立蒸發(fā)器和冷凝器換熱模型，得出有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)在不同熱源溫度，不同冷卻水溫度下的更佳蒸發(fā)溫度，凝結(jié)溫度變化情況，從而獲得蒸發(fā)溫度，凝結(jié)溫度與熱源溫度，冷卻水溫度之間的函數(shù)關(guān)系.在實(shí)際有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)余熱發(fā)電工程中，存在著很多不穩(wěn)定因素，因此對(duì)有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)變工況特性分析是非常有必要的，對(duì)于提高系統(tǒng)整體性能具有指導(dǎo)性意義。ORC被認(rèn)為是一項(xiàng)切實(shí)可行的綠色能源技術(shù)。

ORC余熱發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本身的優(yōu)勢(shì)：可采用螺桿膨脹機(jī)替代汽輪機(jī)，其結(jié)構(gòu)相對(duì)傳統(tǒng)汽輪機(jī)簡(jiǎn)單得多，額定功率小，其適用作為低焓能源動(dòng)力利用的動(dòng)力機(jī)，因此對(duì)有機(jī)工質(zhì)蒸汽做功更適用。鑒于目前螺桿膨脹機(jī)還未普及，那么即使使用汽輪機(jī)，因有機(jī)工質(zhì)蒸汽比容、焓降小，故所需汽輪機(jī)的尺寸（特別是汽輪機(jī)末級(jí)葉片的高度減小）、排氣管道尺寸及空冷冷凝器中的管道直徑均較小。與水蒸氣相比，由于有機(jī)工質(zhì)的聲速低，在低葉片速度時(shí)，能獲得有利的空氣動(dòng)力配合，在50Hz時(shí)能產(chǎn)生較高的汽輪機(jī)效率，不需要裝齒輪箱。由于轉(zhuǎn)速低，因此噪聲也小。ORC余熱發(fā)電技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)低溫余熱的有效應(yīng)用。福州ORC低溫發(fā)電機(jī)組

有機(jī)朗肯循環(huán)由蒸發(fā)器、膨脹機(jī)、冷凝器和工質(zhì)泵組成。福州ORC低溫發(fā)電機(jī)組

有機(jī)朗肯循環(huán)是一種新型環(huán)保型的發(fā)電技術(shù)，由蒸發(fā)器、膨脹機(jī)、冷凝器和工質(zhì)泵組成，如下圖所示。有機(jī)朗肯循環(huán)的工質(zhì)是低沸點(diǎn)、高蒸汽壓的有機(jī)工質(zhì)，工質(zhì)在蒸發(fā)器中從低溫?zé)嵩粗形諢崃慨a(chǎn)生有機(jī)蒸氣，進(jìn)而推動(dòng)膨脹機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，在膨脹機(jī)做完功的乏氣進(jìn)入冷凝器中重新冷卻為液體，由工質(zhì)泵打入蒸發(fā)器，完成一個(gè)循環(huán)。它可利用的低品位能主要有：工業(yè)余熱、地?zé)?、太陽能、生物質(zhì)能、液化天然氣的冷能回收。有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電技術(shù)與常規(guī)水蒸汽朗肯循環(huán)發(fā)電技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：效率高，系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)單；不需設(shè)置真空維持系統(tǒng)；通流面積較小，透平尺寸??；使用干流體時(shí)，余熱鍋爐中不必設(shè)置過熱段，工質(zhì)蒸汽直接以飽和氣體進(jìn)透平膨脹做功；可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，運(yùn)行成本很低；單機(jī)容量范圍廣；系統(tǒng)部件、設(shè)備可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)模塊化生產(chǎn)，降低了制造成本。福州ORC低溫發(fā)電機(jī)組