有机朗肯循环发电系统

  简介

    有机朗肯循环（英文为Organic Rankine Cycle，以下简称“ORC”）发电技术有别于常规技术，其特点是：不是用水作为工质，而是使用低沸点的有机物作为工质来吸收废气余热，汽化膨胀做功发电。

    “ORC”发电系统主要有蒸发器、有机介质、膨胀机、发电机、冷凝器、工质泵、发电控制系统和并网系统等组成。该技术和装备是我公司经过多年的研发、并吸收了国外同类技术的精华，已具备工业应用。我们是继美国、以色列之后掌握该技术的国家，和常规的蒸汽发电技术相比较，ORC发电系统热转换效率低，一般在8%-20%左右，系统复杂造价高，却能够将大量低品位余热资源得到利用，把废弃的低温热能转化成高品位的电能。和美国、以色列、德国的ORC发电装置相比较，造价低维护方便，更适合中国国情。具有完全自主知识产权，填补了国内低温余热发电装置的空白。

  工作原理

    “ORC”发电系统工作原理和汽轮机发电机组相同，只是常规的汽轮机发电机组使用的介质是水，而ORC发电机组使用的是有机物质。有机介质的选定是由余热的温度水平决定的，不同的温度选用不同的介质，常用的介质有R134、R245fa等。是目前国际通用的制冷剂，安全可靠、无毒不易燃，物理化学特性稳定。利用有机介质低沸点特性（35-65℃蒸发），当余热温度大于介质蒸发温度时，有机介质在蒸发器内汽化，相变为具有一定压力的气体，推动螺杆膨胀机做功，螺杆机拖动发电机发电。做功后气体的温度和压力降到效率最低点，为气液两相，经冷凝器冷凝为全液相，进入储液槽，工质泵将液态工质泵入蒸发器，完成一个做功循环。

  应用范围

（1）200℃以下烟气余热发电；

（2）0.1MPa以下，100-120℃饱和蒸汽、泛汽和各种工业气体发电；

（3）85℃以上流体（如热水、化工行业的热物液等）发电。

  工艺流程

    工业生产过程中所排放的余热（1）被热交换器（2）吸收，应用到热油循环并用热油泵（3）输送到余热蒸发器装置（4）。蒸发器装置中的低沸点有机工作液体被汽化，并从主蒸汽管道（5）流进膨胀机（6），利用膨胀发电机组（6+7）工作介质的热能被转变成电能。发电后的工作介质仍是气态流进冷凝器装置（8）液化并由冷凝水泵（9）抽到二次循环。由于冷凝水温度较低，残余热量不能用于供暖，因此被冷却塔（10）收回。ORC余热发电系统产生的电力可以用于工业现场内部消耗也可送入电网。

     300kwORC发电机组 外形结构示意图