有機(jī)朗肯循環(huán)概念：有機(jī)朗肯循環(huán)（OrganicRankineCycle,，簡稱ORC）利用有機(jī)工質(zhì)低沸點的特性。在低溫條件下有機(jī)工質(zhì)被加熱即發(fā)生蒸發(fā),，工質(zhì)汽化后獲得較高的蒸氣壓力,，推動膨脹機(jī)做功，從而將低品位熱能轉(zhuǎn)換為高品位的機(jī)械能和電能,。因此,，有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電技術(shù)，是一項將工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的中低品位余熱加以回收利用,，轉(zhuǎn)化為高品位電能的節(jié)能減排技術(shù),。ORC發(fā)電機(jī)組技術(shù)原理：ORC發(fā)電機(jī)組由有機(jī)工質(zhì)、蒸發(fā)器,、透平膨脹—發(fā)電一體機(jī),、冷凝器、工質(zhì)泵,、發(fā)電控制系統(tǒng)和并網(wǎng)系統(tǒng)等幾部分組成,。ORC是以低沸點有機(jī)物為工質(zhì)的朗肯循環(huán)。武漢orc余熱發(fā)電

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使得系統(tǒng)內(nèi)部各個點參數(shù)改變，從而導(dǎo)致系統(tǒng)長期運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,，對于提高系統(tǒng)整體性能具有指導(dǎo)性意義,。ORC低溫發(fā)電機(jī)組經(jīng)銷商ORC余熱發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用范圍普遍。

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,、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)而推動膨脹機(jī)旋轉(zhuǎn),，帶動發(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：效率高,，系統(tǒng)構(gòu)成簡單,；不需設(shè)置真空維持系統(tǒng)；通流面積較小,，透平尺寸?。皇褂酶闪黧w時,，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；可實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制,，運行成本很低,；單機(jī)容量范圍廣；系統(tǒng)部件,、設(shè)備可實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)模塊化生產(chǎn),，降低了制造成本。

隨著全球性的能源緊缺和環(huán)境問題日益嚴(yán)重,，通過充分利用可再生能源和工業(yè)余熱資源,，從而提高能源利用效率是緩解能源和環(huán)境問題的重要方式.有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)是更有應(yīng)用前景的低品位熱能發(fā)電技術(shù)之一.本文針對ORC系統(tǒng)建立了結(jié)構(gòu)參數(shù)和系統(tǒng)操作參數(shù)同步優(yōu)化的換熱設(shè)備多目標(biāo)優(yōu)化模型，采用R245fa為工質(zhì)和板式換熱器,，以效率更大和比投資成本更小為目標(biāo)函數(shù).首先分析了單個變量(蒸發(fā)壓力,，冷凝壓力，過熱度,，蒸發(fā)器板間距,，冷凝器板間距)對系統(tǒng)性能的影響，然后選取了系統(tǒng)的運行參數(shù)(蒸發(fā)壓蒸發(fā)壓力，冷凝壓力,，過熱度)和換熱器的結(jié)構(gòu)參數(shù)(蒸發(fā)器和冷凝器的板長,，板寬，板間距)九個參數(shù)為決策變量,，利用遺傳算法進(jìn)行ORC換熱設(shè)備結(jié)構(gòu)與操作參數(shù)多目標(biāo)同步優(yōu)化,，獲得多目標(biāo)優(yōu)化的Pareto更優(yōu)前沿及對應(yīng)的更優(yōu)系統(tǒng)運行參數(shù)和更佳換熱器結(jié)構(gòu)參數(shù)組合。有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)以其良好的機(jī)動性等優(yōu)點,。

ORC簡介：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，主要設(shè)備有：蒸發(fā)器,、汽輪機(jī),、冷凝器和循環(huán)泵等。對于低及中等的焓熱,，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,，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。ORC余熱發(fā)電系統(tǒng)有著流量大,、裝機(jī)功率大等特點,。高效磁浮渦輪ORC發(fā)電設(shè)備供貨價格

ORC優(yōu)點主要體現(xiàn)在回收顯熱方面有較高的效率。武漢orc余熱發(fā)電

工質(zhì)選擇的基本原則：ORC發(fā)電系統(tǒng)的工質(zhì)選擇十分重要,，選擇過程中應(yīng)該充分考慮工質(zhì)的經(jīng)濟(jì)性,、安全性和技術(shù)性。工質(zhì)必須具有較低的臨界溫度和臨界壓力,，較低的蒸汽過熱要求并且粘度較低,，以及較小的體積比，工質(zhì)應(yīng)具有適當(dāng)?shù)臒岱€(wěn)定極限,，和發(fā)動機(jī)材料,、潤滑油都具有較好的相容性。除性能要求外，工質(zhì)也要滿足環(huán)保的要求,，而且要控制工質(zhì)的毒性和滿足化學(xué)穩(wěn)定性要求,，在經(jīng)濟(jì)性上也要足夠低廉，并且輸送儲存都比較方便,。選擇工質(zhì)時,，更重要的在于工質(zhì)的熱力學(xué)性能，將會決定設(shè)備的尺寸,、穩(wěn)定性,、環(huán)保水平很經(jīng)濟(jì)性。武漢orc余熱發(fā)電