低温余热发电ORC有机朗肯循环技术及其产业化23页PPT
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低温余热发电有机朗肯循环技术1. 引言嘿,大家好!今天我们来聊聊一个听上去有点高大上的话题——低温余热发电的有机朗肯循环技术。
别被这个名字吓到了,其实它的原理就像做菜一样,简单却又充满了创意。
你有没有想过,生活中那些被我们忽视的热量,竟然可以变成电?这就像在厨房里,随手一捡就能做出一道美味的佳肴。
走吧,我们一起去探探这项技术的神秘面纱。
2. 低温余热的来源2.1 什么是低温余热?首先,咱们得明白什么是“低温余热”。
简单来说,就是那些在工业生产中或是生活中产生的热量,温度一般在100℃以下,听起来是不是很普通?但是,这些热量如果用得当,可是能为我们带来不少电能。
就像是你家里的热水器,烫得发热,但如果只让它热水,不让它做点别的,那真是白白浪费了。
2.2 余热的应用场景那么,这些余热都来自哪儿呢?想象一下工厂的烟囱、汽车的排气管、甚至你那杯刚泡好的热茶,都是余热的潜力股。
可惜的是,很多时候这些热量就像个小孩子,虽然有潜力,却没人好好引导。
我们就需要像是有机朗肯循环技术那样,给这些热量找个好归宿,真是个聪明的主意呢!3. 有机朗肯循环的工作原理3.1 循环过程好,现在我们来聊聊有机朗肯循环的工作原理。
别担心,听起来复杂,其实就像是在做一场热量的“游乐园”之旅。
首先,我们有一个热源,这就是我们的低温余热。
它通过一个热交换器,把热量传递给一种特殊的有机液体。
说到这里,可能有人会问:“这有机液体到底是什么?”哈哈,简单说,它就是个能在低温下“嗨”的好东西,像个爱玩水的孩子。
3.2 发电过程当这个有机液体吸收了热量后,就会开始变成气体,像气球一样鼓起来。
这时候,气体会推动涡轮,涡轮转动就能发电。
听起来是不是很神奇?就像是把一团热气变成了电流,真是太酷了!而且,循环结束后,这些气体又会冷却,重新变回液体,整个过程就这样循环往复,就像是我们生活中的每一天,有起有落。
4. 技术的优势与挑战4.1 优势那么,这项技术有什么好处呢?首先,利用低温余热发电,可以有效提升能源利用效率。
基于有机朗肯循环的ORC低温余热发电技术伴随国际能源价格持续上涨,及对可再生能源、清洁能源的呼声日益升高,有机工质朗肯循环(Organic Rankine Cycle简称ORC)低温发电技术在国际电力工业市场已经成为一个异军突起的黑马。
典型的蒸汽动力发电系统,其工作循环可以理想化为由两个可逆定压过程和两个可逆绝热过程组成的理想循环,包括以下四个热力学过程:第一步:定压吸热过程,第二步:绝热膨胀过程,第三步:定压放热过程,第四步:绝热加压过程。
该热力循环理论是由19世纪苏格兰工程师W.J.M.Rankine提出,为纪念其取得的成就,蒸汽动力装置的基本循环亦称为为朗肯循环(Rankine Cycle)。
有机工质朗肯循环专指以低沸点(蒸发温度38度,正戊烷)氟碳氢化合物为循环工质的热力系统,ORC低温发电技术就是基于这一工作过程的发电系统,也称有机工质朗肯循环发电。
ORC低温发电技术,这里低温泛指的温度小于150度但大于90度的热源,其低温热源是工业过程废热、太阳能、海洋温差、地热等清洁能源,技术突破点在于研究更低的热源温度以驱动透平做功发电,以适应更多的工况条件。
尽管发电效率低于传统火电,但由于使用的是清洁能源及工业过程中被废弃的低品质余热,因此在国际能源市场发展迅速。
常规的化石燃料发电技术(火力发电),即利用煤炭、重油或天然气等燃料燃烧时产生的热能来加热水,使水变成高温、高压水蒸气,然后再由水蒸气冲转汽轮机驱动发电机来发电。
这个系统中的循环工质是除盐水,由于水的物理性质(一个大气压,100度蒸发),因此传统电力工业追求的是更高的温度计压力,以提高发电效率,如:超临界、超超临界等。
但是提高发电效率的同时,也带来了环境污染、粉尘、气候变化等负面因素。
因此在低温发电领域,ORC与传统的发电技术相比,具备以下几个优势:1)有机工质具有良好的热力学性质,低的沸点及高的蒸气压力使0RC方法比水蒸气朗肯循环具有较高的热效率,对较低温度热源的利用有更高的效率。