能源是推動人類社會發(fā)展和進步的動力.我國是能源消費大國，但是，由于科學技術水平不高導致我國能源利用效率不高，大量的低品位余熱被直接排放到環(huán)境中，不但造成了能源浪費，也給環(huán)境帶來了破壞.有機朗肯循環(huán)(OrganicRankineCycle，簡稱ORC)發(fā)電技術，可以將低品位余熱轉換為使用方便，輸送靈活的高品位電能，是提高能源回收利用效率同時也降低環(huán)境污染的有效途徑；由于其獨特的優(yōu)勢以及廣闊的市場應用前景。已經成為節(jié)能減排領域研究的熱點課題之一.基于前人關于ORC發(fā)電技術的相關研究，本文建立了低品位余熱ORC發(fā)電系統(tǒng)模型，并采用EES(EngineeringEquationSolver)軟件編程對低品位余熱ORC發(fā)電系統(tǒng)模型進行仿真計算。有機朗肯循環(huán)發(fā)電，是進行低溫余熱發(fā)電。南京ORC發(fā)電模組
利用有機朗肯循環(huán)(OrganicRankineCycle，ORC)系統(tǒng)，將低品位熱能(一般低于200℃，如太陽熱能、工業(yè)余熱等)轉化為電能。ORC有單循環(huán)和雙循環(huán)。工質有很多種，如正丁烷、異丁烷，氯乙烷、氨以及氟利昂系列等物質，都可以作為汽輪機的工質。常規(guī)的朗肯循環(huán)系統(tǒng)以水—水蒸汽作為工質，系統(tǒng)由鍋爐、汽輪機、冷凝器和給水泵4組設備組成．工質在熱力設備中不斷進行等壓加熱、絕熱膨脹、等壓放熱和絕熱壓縮4個過程。ORC只是工質不同而已，而且主要用于低溫領域。河南高效磁浮渦輪ORC發(fā)電機ORC電廠使用的空冷冷凝器要比水蒸氣電廠使用的空冷冷凝器的體積小得多。
工作運行參數對朗肯循環(huán)效率的影響：在朗肯循環(huán)中，表征朗肯循環(huán)特性的循環(huán)特性參數分別為從蒸發(fā)器輸出的過熱蒸汽的狀態(tài)所確定的蒸發(fā)壓力和蒸發(fā)溫度以及冷凝器中冷凝狀態(tài)所確定的冷凝壓力。在蒸發(fā)與冷凝壓力一定時，提高工質的蒸發(fā)器出口溫度可使系統(tǒng)熱效率增大。這是由于當蒸發(fā)溫度由1提高到1點時，平均吸熱溫度隨之提高，使得循環(huán)溫差增大，從而提高循環(huán)熱效率。另外，循環(huán)工質在膨脹終點的干度隨著蒸發(fā)溫度的提高而增大，而干度的增大有利于提高膨脹機械的性能，并延長其使用壽命。
ORC系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度應該控制在70-11℃，并且系統(tǒng)的凈輸出功存在極大值，綜合分析工質對環(huán)境影響潛能值，使用R600a工質比較有效，根據蒸發(fā)溫度為100℃設計，ORC系統(tǒng)可以獲得385kW的發(fā)電功率，全年可以節(jié)約950噸標煤，并減少2250噸二氧化碳，以及降低氮氧化物的排放，有非常好的節(jié)能減排效果。垃圾焚燒低溫余熱發(fā)電的系統(tǒng)設計中，設計人員應該了解不同工質的屬性，并根據系統(tǒng)的要求正確選擇工質；有工質的蒸發(fā)溫度，對發(fā)電功率、發(fā)電效率和排煙溫度有明顯影響，工質選擇時應予以綜合考慮。ORC的工作壓力對密封要求低。
朗肯循環(huán)是指以水蒸氣作為工質的一種理想循環(huán)過程，主要包括等熵壓縮、等壓加熱、等熵膨脹、以及一個等壓冷凝過程。用于蒸汽裝置動力循環(huán)。工作過程：3-4過程：在水泵中水被壓縮升壓，過程中流經水泵的流量較大，水泵向周圍的散熱量折合到單位質量工質，可以忽略，因而3一4過程簡化為可逆絕熱壓縮過程，即等熵壓縮過程。4-1過程：水在鍋爐中被加熱的過程本來是在外部火焰與工質之間有較大溫差的條件下進行的，而且不可避免地工質會有壓力損失，是一個不可逆加熱過程。我們把它理想化為不計工質壓力變化，并將過程想象為無數個與工質溫度相同的熱源與工質可逆?zhèn)鳠?，也就是把傳熱不可逆因素放在系統(tǒng)之外，只著眼于工質一側。這樣，將加熱過程理想化為定壓可逆吸熱過程。ORC發(fā)電機組的裝機容量和對電網的運用范圍更廣。orc余熱發(fā)電直銷
有機朗肯循環(huán)發(fā)電技術通流面積較小。南京ORC發(fā)電模組
動態(tài)透平效率對有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)性能的影響：向心透平效率隨運行參數的變化及工質種類的不同有較大差別，引入向心透平一維分析模型來計算透平效率，分析蒸發(fā)溫度與冷凝溫度對透平效率的影響，比較固定透平效率與動態(tài)透平效率有機朗肯循環(huán)（ORC）系統(tǒng)的熱力性能與經濟性能。采用非支配解排序遺傳算法（NSGA-Ⅱ）優(yōu)化ORC系統(tǒng)篩選出更優(yōu)工質，確定更佳蒸發(fā)溫度與冷凝溫度。同時比較了不同熱源溫度下固定透平效率和動態(tài)透平效率ORC系統(tǒng)的更佳運行參數，分析了透平效率隨熱源溫度的變化。南京ORC發(fā)電模組