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动力工程学院本科生创新实验报告题目：有机朗肯循环：废热余热利用关于有机朗肯循环系统性能测试实验学号：2009XXXX班级：热能与动力工程X班姓名：XX教师：XXX动力工程学院中心实验室2013年1月注意：1.实验成绩按照百分制给出。
2.教师评定成绩根据实际情况时要有区分度。
3.本页由指导教师填写。
报告内容1.实验背景能源是推动人类社会发展的动力，随着煤炭、石油、天然气等化石能源消耗量的不断攀升，以及能源消耗带来的环境负担（如二氧化碳排放、酸雨等），能源和环境问题已成为全世界共同关注的重大问题。
能源利用形式不仅要讲究环境友好型，而且能源利用效率也要讲究高效型。
经过人类的不断研究，高温热源利用技术已经相对成熟，为了更好地缓解能源压力，人类开始对新能源进行探索，同时也开始对低品位能源利用技术进行研究。
因此，各种能源利用形式开始出现：太阳能、风能、潮汐能、地热能、生物质能、工业废热等。
因此，对低品位能源（如工业废热）形式的利用，人类开始有机朗肯循环技术进行探索。
本实验对于有机朗肯循环系统利用废热进行了简单介绍及其性能进行实验研究。
2.研究进展有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)是以有机物代替水作为工质，回收低品位热能的朗肯动力循环。
有机物朗肯循环的研究最早始于1924年，有人以二苯醚作为ORC工作介质进行了研究。
1966年有学者撰文指出可应用有机朗肯循环回收低品位的热能，一时之间以氟利昂为工质回收低品位热能的朗肯循环引起了各国学者的广泛关注。
Curran H M J，Badr O J，Giampaolo G 等人在有机朗肯循环的设计、运行及工质选择等方面开展了较深入的研究工作。
我国自20世纪80年代开始对有机朗肯循环进行研究，分析了有机朗肯循环的热力系统及效率，论证了有机朗肯循环中工质的选择与循环参数的确定及对八种常用的氟里昂的动力粘度在100～450K范围内求出拟合公式。
ORC有机朗肯循环试验台技术方案一、简介本技术方案目的为建设一套ORC有机朗肯循环发电实验机组，以导热油为导热介质。
将实现以下实验功能：1）系统完善稳定，利用热源，稳定发电，发电效率5～8%，约1000～1600W；2）对冷媒的特性进行实验，测量不同温度下冷媒的饱和蒸汽压力；3）不同工况下的发电效率，余热温度区域、冷媒流量、冷媒蒸汽温度、压力、过热程度。
4）不同冷端工况的发电效率，包括冷端温度、压力。
5）结合试验结果，探索ORC发电机组优化及工业化的方向。
包括过热、再热、温度、压力等参数，效率估算，是否多级膨胀机等。
二、方案本项目ORC发电实验机组系统主要包括：1）冷媒泵；2）导热油换热器；3）膨胀机；4）带储液功能冷却器；5）发电机；6）润滑油系统；7）冷却系统；8）管路系统；9）测量系统；10）控制系统；2.1冷媒泵冷媒泵采用隔膜计量。
泵出口加脉动阻尼器，保证流量的稳定性。
选配四氟隔膜，可防止冷媒对密封隔膜的润胀作用，造成泄露。
2.2导热油换热器导热油换热器采用不锈钢板式换热器，换热效率高，占地面积小。
2.3膨胀机膨胀机采用车用空调涡旋压缩机改装而成。
该膨胀机配有电动离合器。
该膨胀机具有简易、稳定的特点。
但是由于本身密封件的耐温限制，冷媒蒸汽温度不得超过140℃，稳定运行约110℃。
这就限制了充分利用热源品质，提高发电效率的能力。
2.4壳管式冷却器（带储液功能）冷却器采用壳管式换热器。
冷媒走壳程，采用垂直纵列管，保证冷媒汽液分离，以及液态冷媒能进行过冷，确保膨胀机出口冷端真空度等到保证。
冷却水走铜管内，法兰连接，气密性保证。
与冷媒采用循环水换热，保证冷却。
2.5发电机发电机采用市场上常用的发电机，与涡旋膨胀机的离合器转盘连接，采用皮带连接。
发电机产生的电负荷，采用红外线石英加热灯泡进行负载。
通过功率计可以在线测量系统发电功率。
2.6润滑油系统润滑油系统包括：储油罐、隔膜泵、油气分离器。
2.7管路系统管路系统包括：冷媒主循环管路、润滑油管路。
1kW有机朗肯循环教学实验装置的设计及搭建摘要:针对新工科专业建设，设计及搭建了一个适用于能源与动力工程专业本科教学、有机朗肯循环发电量测试的实验装置。
该平台由冷媒泵、烟气换热器、涡旋膨胀机、发电机组、冷凝器、过冷器、冷却水泵、干燥过滤器以及阀件等部件组成。
采用转速仪测试膨胀机转速，并通过力控组态软件采集温度、压力及流量信号，分析膨胀机做功及ORC系统性能。
该平台丰富了测试技术、工业余热回收利用测试实验台等内容，为学生应用测试技术、掌握系统开发、设计及运行创造了实验条件，提高了学生的实践能力。
关键词:本科教学；有机朗肯循环；涡旋膨胀机；工业余热为培养造就一大批引领未来技术与产业发展的卓越工程科技人才，为我国产业发展和国际竞争提供智力支持和人才保障，2017年教育部提出了“新工科理念”。
根据专业认证要求，四年制本科工程教育的基本定位是培养学生解决“复杂工程问题”的能力[1-3]。
实践教学是培养学生解决复杂工程问题的重要环节[4-7]。
综合实验项目是复杂工程问题的载体，连接了实践、工程和理论。
另一方面，我国工业能源利用的热效率很低，存在大量低品位余热以中低温排烟、排气、排水等方式废弃[8]。
经合理估计，可回收的工业企业及民用建筑的余热资源总量至少达1500～2000Mt标准煤[9]，且利用余热资源的增量污染排放几乎为零[10]，回收工业余热可以有效缓解不可再生能源的消耗，也可以减少环境的污染。
因此，本文建立1kW有机朗肯循环教学实验装置，采用转速仪测试膨胀机转速，并通过力控组态软件采集温度、压力及流量信号，分析膨胀机做功及ORC系统性能。
利用有机朗肯循环发电系统实现低品位能源的利用，有利于学生了解能源动力类装备的运行过程及基本原理。
该实验装置对培养能动专业开发、设计、运行等领域卓越工程科技人才有很大帮助，为学生掌握系统运行基本原理创造了实验条件，提高了学生的实践能力。
一、实验系统及工况实验系统如图1所示。
太阳能有机朗肯循环热发电研究进展太阳能有机兰肯循环热发电是一种利用太阳能热转换为电能的新兴技术。
它通过将太阳能热能转移到有机工质中，再利用循环系统将其转换成机械能和电能。
相比传统的太阳能发电技术，太阳能有机兰肯循环热发电具有高效率、低成本、环保等优势，因此受到了广泛的关注和研究。
以下是对太阳能有机兰肯循环热发电的研究进展进行的详细介绍。
首先，太阳能有机兰肯循环热发电的研究主要集中在以下几个方面。
一是有机工质的选择。
有机工质是太阳能有机兰肯循环热发电系统中的关键组成部分，不同的有机工质有不同的热物性和性能特点。
目前，研究人员主要关注传导性能好、稳定性高、密度小的有机工质，以提高系统的热转换效率。
二是兰肯循环的改进。
兰肯循环是太阳能有机兰肯循环热发电的核心技术，其主要包括热能输入、膨胀、冷凝和压缩四个过程。
研究人员通过优化循环参数和调整组件结构，提高了循环效率和输出功率。
三是热能的捕集和集中。
太阳能有机兰肯循环热发电的工作原理是将太阳能热能捕集并集中，然后传导到有机工质中，再利用循环系统转换成电能。
为了提高系统的效率和稳定性，研究人员开发了一系列用于捕集和集中热能的技术，例如太阳能集热器、反射器等。
其次，太阳能有机兰肯循环热发电的研究进展可以总结为以下几个方面。
一是提高系统效率。
近年来，研究人员通过优化系统结构和循环参数，提高了系统的热转换效率和电能输出功率。
例如，采用双级循环、亚临界循环等新技术，可以提高系统的热转换效率和输出功率。
二是降低成本。
太阳能有机兰肯循环热发电相比传统的太阳能发电技术具有较低的成本。
研究人员通过优化系统设计和工艺流程，降低了系统的制造和运维成本，进一步降低了发电成本。
三是提高系统稳定性和可靠性。
太阳能有机兰肯循环热发电系统需要面对各种气候条件和工况变化。
为了提高系统的稳定性和可靠性，研究人员开发了一系列控制和调节技术，例如优化系统排气过程、增加热能储存和转换等。
最后，太阳能有机兰肯循环热发电作为一种高效、低成本、环保的新能源技术，将在未来取得更大的发展。
有机朗肯循环低温余热利用技术研究综述有机朗肯循环是一种利用低温余热发电的技术，其原理是利用有机工质在低温下蒸发产生蒸汽，然后通过涡轮机驱动发电机发电。
该技术具有高效、环保、可持续等优点，因此受到了广泛关注和研究。
有机朗肯循环技术的研究历史可以追溯到20世纪50年代，但直到近年来，随着环保意识的提高和能源需求的增加，该技术才得到了更广泛的应用和研究。
目前，有机朗肯循环技术已经在一些工业领域得到了应用，如钢铁、化工、纸浆等行业，取得了良好的经济效益和环境效益。
有机朗肯循环技术的研究主要涉及以下几个方面：1. 工质的选择。
有机朗肯循环技术的核心是有机工质的选择，不同的有机工质在不同的温度下有不同的蒸发性能和热力学性质，因此需要根据具体的应用场景选择合适的有机工质。
目前常用的有机工质包括R134a、R245fa、R123等。
2. 循环系统的设计。
有机朗肯循环技术的循环系统包括蒸发器、涡轮机、冷凝器等组成部分，需要根据具体的应用场景和工质的性质进行合理的设计。
循环系统的设计涉及到热力学、流体力学等多个方面的知识。
3. 系统的优化。
有机朗肯循环技术的系统优化是提高其经济效益和环境效益的关键。
系统的优化包括工质的优化、循环系统的优化、控制策略的优化等多个方面，需要综合考虑经济、环保、可持续等因素。
4. 应用领域的拓展。
有机朗肯循环技术的应用领域正在不断拓展，除了传统的工业领域，还可以应用于农业、建筑、交通等领域。
例如，在农业领域，可以利用有机朗肯循环技术提高温室的能源利用效率；在建筑领域，可以利用有机朗肯循环技术提供建筑物的制冷和供暖等服务。
总之，有机朗肯循环技术是一种具有广泛应用前景的低温余热利用技术，其研究涉及到多个方面的知识和技术，需要综合考虑经济、环保、可持续等因素。
随着技术的不断发展和应用领域的不断拓展，有机朗肯循环技术将会在未来得到更广泛的应用和推广。
动力工程学院本科生创新实验报告题目：有机朗肯循环：废热余热利用关于有机朗肯循环系统性能测试实验学 号：2009XXXX班 级：热能与动力工程X 班 姓 名：XX 教 师：XXX动力工程学院中心实验室2013年1月实验名称：试实验注意：1.实验成绩按照百分制给出。
2.教师评定成绩根据实际情况时要有区分度。
3.本页由指导教师填写。
报告内容1.实验背景能源是推动人类社会发展的动力，随着煤炭、石油、天然气等化石能源消耗量的不断攀升，以及能源消耗带来的环境负担（如二氧化碳排放、酸雨等），能源和环境问题已成为全世界共同关注的重大问题。
能源利用形式不仅要讲究环境友好型，而且能源利用效率也要讲究高效型。
经过人类的不断研究，高温热源利用技术已经相对成熟，为了更好地缓解能源压力，人类开始对新能源进行探索，同时也开始对低品位能源利用技术进行研究。
因此，各种能源利用形式开始出现：太阳能、风能、潮汐能、地热能、生物质能、工业废热等。
因此，对低品位能源（如工业废热）形式的利用，人类开始有机朗肯循环技术进行探索。
本实验对于有机朗肯循环系统利用废热进行了简单介绍及其性能进行实验研究。
2.研究进展有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)是以有机物代替水作为工质，回收低品位热能的朗肯动力循环。
有机物朗肯循环的研究最早始于1924年，有人以二苯醚作为ORC工作介质进行了研究。
1966年有学者撰文指出可应用有机朗肯循环回收低品位的热能，一时之间以氟利昂为工质回收低品位热能的朗肯循环引起了各国学者的广泛关注。
Curran H M J，Badr O J，Giampaolo G 等人在有机朗肯循环的设计、运行及工质选择等方面开展了较深入的研究工作。
我国自20世纪80年代开始对有机朗肯循环进行研究，分析了有机朗肯循环的热力系统及效率，论证了有机朗肯循环中工质的选择与循环参数的确定及对八种常用的氟里昂的动力粘度在100～450K范围内求出拟合公式。
有机朗肯循环系统研究综述引言：随着全球对环境保护和可持续发展的关注不断增加，研究人员们对能源利用效率的提高提出了更高的要求。
有机朗肯循环系统作为一种新型的能量转换技术，在近年来受到了广泛的关注和研究。
本文将对有机朗肯循环系统的研究现状进行综述，探讨其在能源领域的潜力和应用前景。
一、有机朗肯循环系统的基本原理有机朗肯循环系统是一种利用有机工质代替传统的水蒸汽工质的能量转换系统。
其基本原理是通过有机工质在高温和低温之间的相变过程来实现能量的转换。
相比于水蒸汽工质，有机工质具有更低的沸点和更高的蒸发潜热，因此在相同的工作温差下，有机朗肯循环系统具有更高的效率和更广泛的适用性。
二、有机朗肯循环系统的研究进展近年来，有机朗肯循环系统的研究进展迅速。
研究人员们通过对不同有机工质的选择和优化，实现了对系统效率的提升。
同时，他们还对循环参数进行了优化，如循环压力、温差、工质流量等，以最大限度地提高能量转换效率。
此外，还有研究者利用多级蒸发器和冷凝器的组合，实现了对系统效率的进一步提升。
三、有机朗肯循环系统的应用领域有机朗肯循环系统在能源领域具有广泛的应用前景。
一方面，它可以应用于热能利用，将废热转化为有用的电能或机械能，提高能源利用效率。
另一方面，它还可以应用于太阳能和地热能的开发利用，实现对可再生能源的高效转换。
此外，有机朗肯循环系统还可以应用于化工、制冷空调等领域，提高工业过程的能源利用效率。
四、有机朗肯循环系统的挑战与展望虽然有机朗肯循环系统在能源领域具有广泛的应用前景，但仍然存在一些挑战需要克服。
首先，有机工质的选择和优化仍然是一个关键问题，需要更深入的研究和实验验证。
其次，系统的稳定性和可靠性也是一个重要的考虑因素，需要通过合理的控制策略和设备设计来解决。
此外，还需要进一步优化系统的经济性和环境友好性，以提高其在实际应用中的竞争力。
结论：有机朗肯循环系统作为一种新型的能量转换技术，具有广阔的应用前景。
重庆大学有机朗肯循环实验台试验系统1套采购一、技术参数及要求：1．用途：利用本系统，能实现低温余热发电试验研究。
2、主要组成部分：锅炉低温烟气余热利用有机朗肯循环（ORC）的实验台的主要装置包括：蒸发器、膨胀机、冷凝器、储液罐、工质泵、发电机、水泵以及相关的阀门和测试装置。
系统采用导热油作为热源，运行温度为80 oC－140 oC。
系统的制冷剂采用R123，膨胀机输出功1kW.3、主要技术参数：[1] 单螺杆膨胀机：功率1kW；设计压力1MPa；[2] 蒸发器：钎焊型板式蒸发器，换热介质（导热油和制冷剂R123）、换热量（16kW）、设计压力（1.6MPa）[3] 冷凝器：钎焊型板式蒸发器，换热介质（水和制冷剂R123）、换热量（13kW）、设计压力（3 MPa）；[4] 回热器：套管式换热器，换热介质（制冷剂R123 &制冷剂R123）、换热量（1kW）、设计压力&安全压力（3 MPa）。
[5] 储液罐：设计压力为3 MPa，容积0.01m3；[6] 工质泵：多级离心泵附带变频器、流量（0.4 m3/h）、扬程/压力（100 m）；[7] 导热油加热机组：最大加热功率（30kw）、加热介质（导热油）、控温精度（±1℃）、工作温度（常温～300℃（可调））；[8] 水泵；流量1.5m3/h，扬程20m；[9] 安全阀：开启压力为1MPa；[10] 管路阀门：手动针型阀4个和球阀10个；[11] 发电机：根据单螺杆膨胀机选配三相电机；[12]高精度数据采集/开关单元（测试系统通道数不少于20个）；[13]质量流量计：流量范围（0－0.4 kg/s）、最大工作压力（12 MPa）、工作温度范围（－30℃－300℃）、流量精度（±0.20%读数），输出信号4－20mA，购买数量1个；[14]压力传感器：工作压力（0～12 MPa（1个），0～5 MPa（2个），0～2 MPa（4个））、工作温度范围（－40℃－120℃）、测量精度（±0.1% FS）输出信号（1－5V）；[15]热电偶：铜-康铜热电偶和PT-100热电阻，精度分别为±0.3 oC和±0.1 oC，购买数量20个；[16]功率表：精度等级为0.5级，最小分度为1W、量程为3kW；[17]转子体积流量计：计量程为0～20 L/min，最小刻度为0.5 L/min；[18]扭矩传感器：扭矩和转速的量程为0～300N.m 和0～36000rpm，精度为±0.5%，输出信号为10kHZ±5kHZ，过载能力为150%；[19]电功率分析仪：精度0.025%，带宽：10MHz，采样率为3MHz/s；[20] 高压工质容器，盛放工质，数量4个；[21] 高精度天平，量程5千克1台，精度0.005克；量程20千克1台，精度0.01克。
太阳能有机朗肯循环系统的实验特性宋建忠;张小松;李舒宏;姚启矿;顾维维【摘要】To study the performance of solar organic Rankine cycle (ORC) system, a low temperature solar ORC system is proposed and constructed. The system employs R245fa as the working fluid in the power cycle and WD350 heat transfer oil as the heat transfer fluid in the solar collector. The experimental installation consists of a trough solar collector, a screw expander, a working fluid pump, a heat regenerator, a water cooled condenser, and a vapour generator. When the solar beam radiation is about 400 W·m−2 in the experiment, the thermal oil temperature at the outlet of solar heat collector can reach up to 140℃. The collecting efficiency of the collector is 60% at the outlet oil temperature of 110℃. When the working mode of system changes from basic ORC to regenerative cycle, the calculated efficiency of the system is improved from 9.3% to 10.8%, and the experimental value is improved from 1.57% to1.67%. The measured exergy efficiency of the system is about 10%. The value under regenerative cycle mode is higher than that under the basic ORC mode. The cycle performance at different working fluid flow rates was also studied. The measured maximum average power output was obtained at 386.27 W and working fluid flow rate of 6.88 kg·min−1. With the increase of working fluid flow rate, both expander inlet pressure and work output increase at fixed heat source temperature. With the increase of heat source temperature, the expander inlet temperature and pressure,and the power output increase at fixed flow rate.%为研究中低温太阳能驱动的有机朗肯循环系统的性能，设计并建造了太阳能驱动的有机朗肯循环实验台。
动力工程学院本科生创新实验报告题目：有机朗肯循环：废热余热利用关于有机朗肯循环系统性能测试实验学 号：2009XXXX班 级：热能与动力工程X 班 姓 名：XX 教 师：XXX动力工程学院中心实验室2013年1月实验名称：试实验注意：1.实验成绩按照百分制给出。
2.教师评定成绩根据实际情况时要有区分度。
3.本页由指导教师填写。
报告内容1.实验背景能源是推动人类社会发展的动力，随着煤炭、石油、天然气等化石能源消耗量的不断攀升，以及能源消耗带来的环境负担（如二氧化碳排放、酸雨等），能源和环境问题已成为全世界共同关注的重大问题。
能源利用形式不仅要讲究环境友好型，而且能源利用效率也要讲究高效型。
经过人类的不断研究，高温热源利用技术已经相对成熟，为了更好地缓解能源压力，人类开始对新能源进行探索，同时也开始对低品位能源利用技术进行研究。
因此，各种能源利用形式开始出现：太阳能、风能、潮汐能、地热能、生物质能、工业废热等。
因此，对低品位能源（如工业废热）形式的利用，人类开始有机朗肯循环技术进行探索。
本实验对于有机朗肯循环系统利用废热进行了简单介绍及其性能进行实验研究。
2.研究进展有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)是以有机物代替水作为工质，回收低品位热能的朗肯动力循环。
有机物朗肯循环的研究最早始于1924年，有人以二苯醚作为ORC工作介质进行了研究。
1966年有学者撰文指出可应用有机朗肯循环回收低品位的热能，一时之间以氟利昂为工质回收低品位热能的朗肯循环引起了各国学者的广泛关注。
Curran H M J，Badr O J，Giampaolo G 等人在有机朗肯循环的设计、运行及工质选择等方面开展了较深入的研究工作。
我国自20世纪80年代开始对有机朗肯循环进行研究，分析了有机朗肯循环的热力系统及效率，论证了有机朗肯循环中工质的选择与循环参数的确定及对八种常用的氟里昂的动力粘度在100～450K范围内求出拟合公式。
1997-2001 年期间台湾义守大学Hung T C等人进行了深入的研究，采用苯、甲苯、对二甲苯、R113和R123等五种工质的有机朗肯循环分析表明：采用对二甲苯工质的循环热效率最高，而以苯为工质的热效率最低。
2001年意大利巴里理工大学Maizza等人报道了l1种常见的氟利昂类单质及9种混合制冷剂的热物理性质，并在蒸发温度为80～110℃，冷凝温度为35～60℃时，对它们在有机朗肯循环系统中的效率进行计算，计算结果显示单质中R123、R12g，混合物中R401C效率最优。
2007年波兰学者Borsukiewicz—Gozdur等人对地热水温在35～110℃的地热有机朗肯循环机组也进行了研究，得出以下结论：当工质的临界温度与最高水温接近时，使用该工质的系统效率较高；使用丙烯和R245fa作为工质时系统效率较高，在水温为100℃时分别为14．6％和14．1％。
2003年，在一篇《以HFC-245fa为工质的有机朗肯循环发电系统的优势》中，美国学者GARY J.Z.等人通过研究认为，当废热的温度在150～200℃时HFC-245fa 的性能要优于R123。
2004年台湾工业技术研究院Bo-Tau Liu等人发表了对于有机朗肯循环工质的认识，认为在分子中存在氢键的流体都不适合作为有机朗肯循环的工质,如水、氨和乙醇等湿流体。
2007年，意大利布雷西亚大学Invernizz C等人对回热式微型涡轮机采用有机朗肯循环进行了研究。
利用质量流量为1 kg／s，温度为300℃的废热，100 kW的微型涡轮机中采用多甲基硅氧烷作为工质可以多产生45 kW的电能，将效率从30％增加至40％。
3.应用范围有机朗肯循环可用于回收各种类型的中低品位热能用于发电，从应用上看，有机朗肯循环可应用于生物质能发电，地热发电，工业废热发电，LNG冷能发电。
在生物质能利用中，生物质能驱动有机朗肯循环与一般低品位热源不同之处在于，与有机工质换热的热油温度高达600 K 以上。
奥地利学者Ingwald Obernberger在2002年报道了奥地利蒂罗尔州利用生物质能驱动有机朗肯循环产生热电的机组系统。
该机组电容量为1 MW，热容量为4．4 MW，循环最高温度为300℃，有机朗肯循环工质采用硅油。
在地热利用中，热源的温度范围一般从几十摄氏度到三百摄氏度，可分为高温(>220℃)、中温(100～220 ℃)、低温(70～100 ℃)三类。
其中以中低温最为常见。
世界上很多国家都把地热发电投入了实际应用。
日本北海道浊川地热田和九州大岳地热田，在1978年即有1 MW发电容量，采用双工质有机朗肯循环发系统，前者使用R114(c C1 F )为工质，而后者则使用异丁烷。
德国、奥地利也分别在2000年前后建成地热有机朗肯循环系统，装机容量分别为1 MW和0．1 MW。
它们使用同一种工质——全氟正戊烷。
在工业余热利用中，水泥工业的余热总量非常巨大，具有极佳的回收前景。
Baatz等和Legmann等介绍了位于Lengfurt的Heidelberger Zement AG Plant的1500kW有机物朗肯循环电站，该电站回收水泥工业中排放的300℃的余热，是最早的用于水泥工业的有机物朗肯循环电站。
该电站每年可减少二氧化碳排放7600t，每年的减排量占到整个工厂因电力而产生的二氧化碳排放量的29.1%，输出的电力预计可以达到整个水泥厂12%的电力消耗。
有机朗肯循环另一个重要的应用领域是利用LNG冷能发电，它以LNG的冷能作为冷源，以普遍存在的低品位能（地热能、太阳能、工业余热）作为热源。
这种在低温下运行的有机朗肯循环与直接膨胀法结合，可充分回收利用LNG 的冷量火用和压力火用，可以大大提高冷能回收率。
目前，利用低温朗肯循环回收LNG 冷能主要采用丙烷、乙烯或它们的混合物。
4.工作原理有机朗肯循环原理类似于水蒸气朗肯循环，理想朗肯循环过程如图4-1和图4-2所示的绝热膨胀（1-2）、定压冷却（2-3）、绝热加压（3-4）以及定压加热（4-1）四个过程，对应的有机物朗肯循环的四个主要设备为如图4-1所示的膨胀机、冷凝器、工质泵和蒸发器。
有机朗肯循环的具体过程如下：绝热膨胀（1-2）：来自蒸发器的高温高压的有机物蒸汽在膨胀机中绝热膨胀，从而实现对外做功的过程。
理想的膨胀机过程为绝热等熵膨胀，此时，膨胀机的绝热效率为1；而实际的膨胀机，由于存在着摩擦、泄漏、漏热等不可逆损失，其绝热膨胀过程通常是不可逆的熵增过程，其绝热效率小于1。
膨胀机的绝热效率可以通过下式进行计算：（4.1）h 为工质的焓值。
而膨胀机对外做的功，则可以由下式进行计算：)(21h h m W W Tur -= （4.2）W m 为工质质量流量。
sTur h h h h 2121--=η定压冷却（2-3）：经过膨胀机膨胀之后的较低温度较低压力的有机物蒸汽，在冷凝器中冷却成过冷液体，同时将热量排到冷却流体中。
通常这个过程包括预冷、冷凝和过冷三个阶段。
冷凝器中的冷却过程，可以由下式进行计算： )()(32La Lb L W con h h m h h m Q -=-= （4.3）L m 为冷却工质的质量流量，对应的h 为其焓值。
绝热加压（3-4）：经过冷凝器冷却之后的过冷的有机工质液体，在工质泵中被绝热加压至高压液体，以进入蒸发器进行加热。
在考虑泵的效率之后，泵的耗功可以由下式进行计算：（4.4）P 为压力，ρ为工质密度。
泵出口的焓值可以由下式进行计算： WP u m p m W h h +=34 （4.5）定压加热（4-1）：高压的有机物工质液体，在蒸发器中被加热，经历了预热、沸腾和过热三个过程后，产生的过热蒸汽进入膨胀机做功。
这个过程通常被认为是有机朗肯循环不可逆损失最大的过程，主要是由于工质在沸腾过程中通常是等温的，从而导致换热温差较大，带来内部不可逆损失；同时由于换热不充分，热源经过换热之后仍有一定量的可用能，直接排放到环境，导致外部不可逆损失。
ρηPump w Pumpm P P W ∙-=)(34这个过程可以由以下的方程进行描述：)()(41H b H a H W eva h h m h h m Q -=-= （4.6）综合上述四个过程，根据式(4.1)-(4.6)有机朗肯循环的热效率为：（4.7）有机朗肯循环系统在于对废热利用，故除了定义了有机朗肯循环的热效率外，还定义系统评价指标为热回收率：（4.8） W 为系统的有用功，即膨胀功减去泵功，e H Q ,为热源排放到环境中的热量。
5.实验装置有机朗肯循环系统的实验装置的主要装置包括：蒸发器、膨胀机、冷凝器、冷却器、储液罐、泵、热水器、热水泵、发电机以及相关的阀门和测试装置。
系统工质为R600a ，采用热水作为热源，温度为80℃-100℃，采用水冷方式，冷源则来自城市生活用水。
系统的管道连接如图5-1所示。
该系统以15kW 电热水器加热的热水模拟为低品位热能热源，通过热水泵将热水通入蒸发器来加热有机物工质。
被加热后的 高温高压有机物蒸汽通入膨胀机进行做功。
发电机输出电功率通过三角形连接方式与负载相连，负载为6个白炽灯。
在膨胀机侧设置旁通阀，以用于旁通进入膨胀机的过多蒸汽。
经膨胀机后的蒸汽进入冷凝器和冷却器进行冷凝，冷却的冷源41211h h m W h h Q W W WPump evaPumpTur ---=-=ηe H evp h Q Q W,+=η为自来水。
经过冷凝之后的有机物工质液体回流至储液罐中进行收集，储液罐的作用是储存液体并对系统起到缓冲稳定作用。
储液罐上设置加液阀门，用于给整个系统加注有机物工质。
储液罐出口与工质泵相连接。
系统的主要能量输入为工质泵、热水泵的电功率，以及电热水器消耗的电功率。
工质泵需要将工质加压至较高压力，因而消耗的功率较大；而热水泵仅需克服管道阻力，消耗功率较小。
电热水器是为系统提供热源。
系统的测试装置主要包括温度传感器、压力传感器、流量传感器、电参数测量装置，以及相应的二次仪表。
图5-1实验装置6.实验操作过程由于本实验中采用R600a作为工质，存在着易燃易爆的问题，因此，实验系统所处环境需保证通风良好，并且严禁烟火。
在完成上述的准备工作后，即可开始对系统的开机运行，其基本过程如下：(a)打开控制总电源，再打开仪表电源，记录各个测量点温度、压力的初始值；(b)打开冷却水阀门，对系统进行冷却；(c)确认电热水器水位，若水箱水量不足，则利用管道加水。
然后对电热水器通电，对热水进行加热，直至加热至需要的热源温度；(d)打开ORC系统主管道阀门；(e)开热水泵，观察热源在蒸发器入口的温度，直至其达到要求的热源温度；(f)打开变频器电源，设定需要的工质泵频率，开工质泵电源，系统开始运行；(g)系统运行稳定后，记录各个读数；(h)调节系统设定值至另外一个参数，待系统稳定后再进行读数，直至达到测试目标。
