如何确定orc余热发电系统的参数
kuaidi.ping-jia.net 作者：佚名 更新日期：2024-06-30
orc低温余热发电系统中的ORC什么意思啊？
从提高热力循环效率以及发电量考虑，水泥窑余热发电的主蒸汽参数应该是越高越好。但是受到影响余热电站主蒸汽参数选择的外在因素的影响，提高主蒸汽的参数又要受到一定的限制，因此只能根据具体情况进行计算后，才能总结出一些规律。下表是笔者针对各压力级的主蒸汽系统进行的热力计算结果。
某厂，其余热条件如下：窑头中部取风后有153000m3(标)/h-360℃的废气进入窑头余热锅炉；窑尾出C1筒的废气参数为330000m3(标)/h-340℃，可全部进入窑尾余热锅炉。窑尾余热锅炉的出口废气温度不应低于220℃，用于后续的生料烘干。针对锅炉生产2.5MPa、1.35 MPa、1.1 MPa、0.9 MPa、0.7 MPa等五种压力的主蒸汽（进入汽轮机的主蒸汽压力分别为2.35MPa、1.25 MPa、1.0 MPa、0.8 MPa、0.6 MPa）情况。计算发电量如表四所示。
发电能力变化（循环参数不同） 表四
锅炉主蒸汽压力等级
项目
2.5MPa
1.35MPa
1.35MPa
1.1MPa
0.9MPa
0.7MPa
余热锅炉主蒸汽温度℃
320
320
310
320
320
320
余热锅炉主蒸汽焓值kJ/kg
3058.6
3086.8
3064.9
3092.6
3097.1
3101.6
余热锅炉主蒸汽比容积m/kg
0.1033
0.1968
0.1931
0.2429
0.2983
0.3852
余热锅炉锅筒对应的饱和温度℃
227.07
196.69
196.69
187.96
179.88
170.41
汽轮机主蒸汽压力MPa
2.35
1.25
1.25
1.0
0.8
0.6
汽轮机主蒸汽温度℃
310
310
300
310
310
310
SP炉
余热锅炉进口废气流量Nm/h
330000
330000
330000
330000
330000
330000
余热锅炉进口废气温度℃
340
340
340
340
340
340
主蒸汽流量kg/h
21783
23386
23616
23326
23282
23240
给水温度℃
170
170
170
170
170
170
废气出口温度℃（用于烘干）
234
220
220
220
220
220
AQC炉
余热锅炉进口废气流量Nm/h
152800
152800
152800
152800
152800
152800
余热锅炉进口废气温度℃
360
360
360
360
360
360
主蒸汽流量kg/h
10637
12449
12572
12939
13383
13890
给水温度℃
40
40
40
40
40
40
余热锅炉废气出口温度℃（进窑头电收尘器）
126.1
91.6
90.5
83.8
76.7
68.5
汽轮机
汽轮机主蒸汽进汽压力MPa
1.25
2.35
1.25
1.0
0.8
0.6
汽轮机主蒸汽进汽流量kg/h
32420
35835
36188
36265
36665
37130
汽轮机排汽压力MPa
0.008
0.008
0.008
0.008
0.008
0.008
汽轮机排汽温度℃
41.5
41.5
41.5
41.5
41.5
41.5
汽轮机(含发电机)总效率%
77.5
77.5
77.5
77.5
77.5
77.5
理论汽耗率kg/kWh
4.967
5.395
5.461
5.585
5.79
6.085
平均发电能力kW
6527
6642
6627
6493
6332
6102
最大发电能力kW
（当汽轮机排汽压力为0.005MPa时）
7068
6935
6786
6570
通过表格中的计算结果可以看出：
a. 在主蒸汽都是320℃的情况下，主蒸汽压力1.25MPa时发电量最大。
主蒸汽1.25MPa系统与主蒸汽0.8MPa系统相比，窑头余热锅炉烟气温度由1.25MPa系统的91.6℃降低到0.8MPa系统的76.7℃，蒸汽量增加了2.2%，发电功率减少了4.7%。选择高循环参数的系统（1.25MPa）且冷却水水温足够低的情况下（汽轮机排汽压力降低到0.005MPa时），其发电功率比低循环参数（0.8MPa）且冷却水温较高（汽轮机排汽压力为0.008MPa时）的发电系统提高发电量11.6%。
具体分析原因有以下几点：
①．对于窑尾余热锅炉，由于进口烟气温度和排烟温度已经确定，也就是说可利用的废气热值已经确定，那么窑尾余热锅炉的蒸汽量取决于给水温度（即给水焓值，本计算假定窑尾给水温度一定，因为给水焓值随压力变化很小，可忽略变化的差值）及主蒸汽焓值。从表中可以看出，随着主蒸汽参数降低，主蒸汽焓值升高，因此窑尾余热锅炉的主蒸汽产量必定降低。那么主蒸汽作功能力随蒸汽参数降低而降低，再加上所产蒸汽量降低，所以窑尾余热锅炉将随着主蒸汽参数降低导致发电功率降低。
②．对于窑头，由于供应窑尾余热锅炉的给水量减少以及排烟温度不受制约，因此主蒸汽参数降低后窑头余热锅炉的主蒸汽产量有所提高。
③．汽轮机的汽耗率随压力降低而升高，主蒸汽1.25MPa系统与主蒸汽0.8MPa系统相比，汽耗率降低6.8%。汽耗率随压力变化趋势的曲线如图五。
图五：
b. 在主蒸汽同样是320℃的情况下，主蒸汽为2.35MPa的系统比1.25MPa的系统的发电量低。
这是因为在主蒸汽2.35MPa的系统中，窑尾余热锅炉锅筒的饱和温度达到了227℃，加上最小换热端差后，使得锅炉的排烟温度降不下来，达230℃，同样窑头也存在类似的问题。尽管汽轮机的汽耗率大幅降低，但不能在量上充分利用余热，使得蒸汽产量降低，因此综合发电量降低。
c. 在主蒸汽压力同样是1.35MPa时，主蒸汽温度320℃时比主蒸汽温度310℃时的发电量大，这符合上述的热力学的基本理论。
d. 值得一提的是：
①. 主蒸汽为0.8MPa系统中窑尾余热锅炉给水温度设定为170℃，而窑尾余热锅炉锅筒的饱和温度达到了179.9℃，那么对于这么高温度的给水，由于接近于汽化温度，而会给管道带来不安全因素。如果为了保障管道及系统安全运行，则必须降低窑尾余热锅炉的给水温度，就意味着给水焓值降低，则窑尾余热锅炉的产汽量将更低，整套系统的发电量将更低。
②.有的学者认为：“对于同一种热力循环系统，当主蒸汽温度相同时，主蒸汽压力越高，其发电能力越低，这一点是不遵循热力循环基本理论的。这主要是因为；在水泥窑可用于发电的废气余热量及温度已确定的条件下，主蒸汽压力越高，锅炉汽包蒸汽饱和温度也就越高，相应的锅炉出口废气温度也提高。在此情况下，将产生不能回收的可用于发电的低温余热量；或者虽然可以将不能回收的低温余热量回收并用于发电，但由于废气温度的提高，加大了换热温差从而增加了火用损失，也就同样降低了发电能力……”因此部分学者和业主得出结论：主蒸汽压力应根据汽轮机允许的压力尽量采用低压。通过上述计算和分析，以上观点是不全面的。对于余热发电而言，整套热力系统包含锅炉、汽轮机、系统管道等诸多环节，不能单从锅炉这个环节来判断整个电站的发电功率。通过上述计算分析，主蒸汽的压力的选择应根据热力系统计算结果选择。
6．采用低压热力系统的条件
水泥窑单压纯余热发电系统有以下情况时，可优先考虑低压力的热力系统：
a. 废气参数太低，如有的厂窑尾废气温度低于300℃，实在不能生产更高温度和更高压力的主蒸汽时，被迫生产低参数的主蒸汽。
b. 少数厂窑尾废气去生料烘干的废气温度比较低或水泥工艺不用窑尾废气去烘干物料时，即当窑尾废气温度允许降低到200℃以下时，为了充分利用废气余热，可采用低压热力系统。
如何确定orc余热发电系统的参数
答：窑尾余热锅炉的出口废气温度不应低于220℃，用于后续的生料烘干。针对锅炉生产2.5MPa、1.35 MPa、1.1 MPa、0.9 MPa、0.7 MPa等五种压力的主蒸汽（进入汽轮机的主蒸汽压力分别为2.35MPa、1.25 MPa、1.0 MPa、0.8 MPa、0.6 MPa）情况。计算发电量如表四所示。发电能力变化（循环参数不同...
中国ORC低温余热发电系统行业发展状况分析与前景战略规划建议报告2023...
答：6.1 投资分析 投资价值：政策支持、行业增长趋势 投资策略：专利保护、市场动态 行业对比：国内外竞争者动态，如奥玛特科技与Turboden总结通过对ORC低温余热发电系统的深入剖析，我们揭示了行业现状、发展趋势与投资机遇，为企业决策者和投资者提供了一份详实的行动指南。未来，中国ORC技术将在绿色能源领域...
orc低温余热发电系统中的ORC什么意思啊?
答：利用有机朗肯循环( Organic Rankine Cycle，ORC) 系统，将低品位热能( 一般低于200 ℃，如 太阳热能、工业余热等) 转化为电能。ORC有单循环和双循环。工质有很多种, 如正丁烷、异丁烷, 氯乙烷、氨以及氟利昂系列等物质, 都可以作为汽轮机的工质。常规的朗肯循环系统以水—水蒸汽作为工质，系统由锅炉...
纯低温余热发电原理?
答：1、换热蒸发系统（Evaporator）：根据热流体性质不同，分一次换热系统和二次换热系统。一次系统利用余热直接蒸发有机戒指，产生有机介质蒸汽。二次系统则利用其它介质（水、油等）与余热换热，被加热后再去蒸发有机介质。2、发电系统（Expander&Power Generator）：在蒸发系统中被蒸发的高压有机介质驱动涡轮...
orc余热发电,热水与蒸汽哪个好
答：余热好。余热发电是利用生产过程中多余的热能转换为电能的技术。余热发电不仅节能，还有利于环境保护。余热发电的重要设备是余热锅炉。它利用废气、废液等工质中的热或可燃质作热源，生产蒸汽用于发电。
tica是什么牌子的空调?
答：天加公司始创于 1991年，是集研发、制造、销售、服务于一体的中央空调设备及热能利用的公司，拥有南京、天津、广州、成都等多个生产基地，70多个销售和服务网点。天加的产品线包括洁净单元、新风除霾机、洁净空气处理机、模块机、多联机、螺杆机、离心机，ORC低温余热发电系统等。
tica是什么牌子的空调?
答：2. 公司总部位于南京，并在天津、广州、成都等地设有生产基地，拥有超过70个销售和服务网点。3. 天加的产品线丰富，包括洁净单元、新风除霾机、空气处理机、模块机、多联机、螺杆机、离心机以及ORC低温余热发电系统等。4. 自成立以来，天加不断推动技术创新，1998年获得了第一个发明专利——迷宫式...
tica空调是什么牌子
答：天加的产品线包括洁净单元、新风除霾机、洁净空气处理机、模块机、多联机、螺杆机、离心机，ORC低温余热发电系统等。南京天加空调设备有限公司始终专注于中央空调产品的研发与制造，并以专业品质为人们创造着舒适的环境。天加空调厚积薄发，已成为中国中央空调业界成长最迅速、发展最具活力的国际化企业。天...
冷水机组品牌排行榜前十名
答：10、天加TICA 所属公司：南京天加环境科技有限公司 天加始于1991年，专注于洁净环境及热能利用领域，集研发、制造、销售、服务于一体的洁净环境及热能利用的专业化公司。主要生产新风除霾机、空气处理机、模块机、多联机、螺杆机、离心机，ORC低温余热发电系统等产品。
天加洁净中央空调怎么样
答：在洁净中央空调这个版块，天加属于行业第一，要真那么差，你做个第一给我看看？相信群众的选择，相信人民的力量！
利用有机朗肯循环( Organic Rankine Cycle，ORC) 系统，将低品位热能( 一般低于200 ℃，如
太阳热能、工业余热等) 转化为电能。ORC有单循环和双循环。工质有很多种, 如正丁烷、异丁烷, 氯乙烷、氨以及氟利昂系列等物质, 都可以作为汽轮机的工质。
常规的朗肯循环系统以水—水蒸汽作为工质，系统由锅炉、汽轮机、冷凝器和给水泵4 组设备组成． 工质在热力设备中不断进行等压加热、绝热膨胀、等压放热和绝热压缩4 个过程。ORC只是工质不同而已，而且主要用于低温领域。
是OCR， 百度搜索OCR，有清华紫光OCR7.5.不错的。
根据上述热力学分析确定orc余热发电系统的参数有以下几点：从提高热力循环效率以及发电量考虑，水泥窑余热发电的主蒸汽参数应该是越高越好。但是受到影响余热电站主蒸汽参数选择的外在因素的影响，提高主蒸汽的参数又要受到一定的限制，因此只能根据具体情况进行计算后，才能总结出一些规律。下表是笔者针对各压力级的主蒸汽系统进行的热力计算结果。
某厂，其余热条件如下：窑头中部取风后有153000m3(标)/h-360℃的废气进入窑头余热锅炉；窑尾出C1筒的废气参数为330000m3(标)/h-340℃，可全部进入窑尾余热锅炉。窑尾余热锅炉的出口废气温度不应低于220℃，用于后续的生料烘干。针对锅炉生产2.5MPa、1.35 MPa、1.1 MPa、0.9 MPa、0.7 MPa等五种压力的主蒸汽（进入汽轮机的主蒸汽压力分别为2.35MPa、1.25 MPa、1.0 MPa、0.8 MPa、0.6 MPa）情况。计算发电量如表四所示。
发电能力变化（循环参数不同） 表四
锅炉主蒸汽压力等级
项目
2.5MPa
1.35MPa
1.35MPa
1.1MPa
0.9MPa
0.7MPa
余热锅炉主蒸汽温度℃
320
320
310
320
320
320
余热锅炉主蒸汽焓值kJ/kg
3058.6
3086.8
3064.9
3092.6
3097.1
3101.6
余热锅炉主蒸汽比容积m/kg
0.1033
0.1968
0.1931
0.2429
0.2983
0.3852
余热锅炉锅筒对应的饱和温度℃
227.07
196.69
196.69
187.96
179.88
170.41
汽轮机主蒸汽压力MPa
2.35
1.25
1.25
1.0
0.8
0.6
汽轮机主蒸汽温度℃
310
310
300
310
310
310
SP炉
余热锅炉进口废气流量Nm/h
330000
330000
330000
330000
330000
330000
余热锅炉进口废气温度℃
340
340
340
340
340
340
主蒸汽流量kg/h
21783
23386
23616
23326
23282
23240
给水温度℃
170
170
170
170
170
170
废气出口温度℃（用于烘干）
234
220
220
220
220
220
AQC炉
余热锅炉进口废气流量Nm/h
152800
152800
152800
152800
152800
152800
余热锅炉进口废气温度℃
360
360
360
360
360
360
主蒸汽流量kg/h
10637
12449
12572
12939
13383
13890
给水温度℃
40
40
40
40
40
40
余热锅炉废气出口温度℃（进窑头电收尘器）
126.1
91.6
90.5
83.8
76.7
68.5
汽轮机
汽轮机主蒸汽进汽压力MPa
1.25
2.35
1.25
1.0
0.8
0.6
汽轮机主蒸汽进汽流量kg/h
32420
35835
36188
36265
36665
37130
汽轮机排汽压力MPa
0.008
0.008
0.008
0.008
0.008
0.008
汽轮机排汽温度℃
41.5
41.5
41.5
41.5
41.5
41.5
汽轮机(含发电机)总效率%
77.5
77.5
77.5
77.5
77.5
77.5
理论汽耗率kg/kWh
4.967
5.395
5.461
5.585
5.79
6.085
平均发电能力kW
6527
6642
6627
6493
6332
6102
最大发电能力kW
（当汽轮机排汽压力为0.005MPa时）
7068
6935
6786
6570
通过表格中的计算结果可以看出：
a. 在主蒸汽都是320℃的情况下，主蒸汽压力1.25MPa时发电量最大。
主蒸汽1.25MPa系统与主蒸汽0.8MPa系统相比，窑头余热锅炉烟气温度由1.25MPa系统的91.6℃降低到0.8MPa系统的76.7℃，蒸汽量增加了2.2%，发电功率减少了4.7%。选择高循环参数的系统（1.25MPa）且冷却水水温足够低的情况下（汽轮机排汽压力降低到0.005MPa时），其发电功率比低循环参数（0.8MPa）且冷却水温较高（汽轮机排汽压力为0.008MPa时）的发电系统提高发电量11.6%。
具体分析原因有以下几点：
①．对于窑尾余热锅炉，由于进口烟气温度和排烟温度已经确定，也就是说可利用的废气热值已经确定，那么窑尾余热锅炉的蒸汽量取决于给水温度（即给水焓值，本计算假定窑尾给水温度一定，因为给水焓值随压力变化很小，可忽略变化的差值）及主蒸汽焓值。从表中可以看出，随着主蒸汽参数降低，主蒸汽焓值升高，因此窑尾余热锅炉的主蒸汽产量必定降低。那么主蒸汽作功能力随蒸汽参数降低而降低，再加上所产蒸汽量降低，所以窑尾余热锅炉将随着主蒸汽参数降低导致发电功率降低。
②．对于窑头，由于供应窑尾余热锅炉的给水量减少以及排烟温度不受制约，因此主蒸汽参数降低后窑头余热锅炉的主蒸汽产量有所提高。
③．汽轮机的汽耗率随压力降低而升高，主蒸汽1.25MPa系统与主蒸汽0.8MPa系统相比，汽耗率降低6.8%。汽耗率随压力变化趋势的曲线如图五。
图五：
b. 在主蒸汽同样是320℃的情况下，主蒸汽为2.35MPa的系统比1.25MPa的系统的发电量低。
这是因为在主蒸汽2.35MPa的系统中，窑尾余热锅炉锅筒的饱和温度达到了227℃，加上最小换热端差后，使得锅炉的排烟温度降不下来，达230℃，同样窑头也存在类似的问题。尽管汽轮机的汽耗率大幅降低，但不能在量上充分利用余热，使得蒸汽产量降低，因此综合发电量降低。
c. 在主蒸汽压力同样是1.35MPa时，主蒸汽温度320℃时比主蒸汽温度310℃时的发电量大，这符合上述的热力学的基本理论。
d. 值得一提的是：
①. 主蒸汽为0.8MPa系统中窑尾余热锅炉给水温度设定为170℃，而窑尾余热锅炉锅筒的饱和温度达到了179.9℃，那么对于这么高温度的给水，由于接近于汽化温度，而会给管道带来不安全因素。如果为了保障管道及系统安全运行，则必须降低窑尾余热锅炉的给水温度，就意味着给水焓值降低，则窑尾余热锅炉的产汽量将更低，整套系统的发电量将更低。
②.有的学者认为：“对于同一种热力循环系统，当主蒸汽温度相同时，主蒸汽压力越高，其发电能力越低，这一点是不遵循热力循环基本理论的。这主要是因为；在水泥窑可用于发电的废气余热量及温度已确定的条件下，主蒸汽压力越高，锅炉汽包蒸汽饱和温度也就越高，相应的锅炉出口废气温度也提高。在此情况下，将产生不能回收的可用于发电的低温余热量；或者虽然可以将不能回收的低温余热量回收并用于发电，但由于废气温度的提高，加大了换热温差从而增加了火用损失，也就同样降低了发电能力……”因此部分学者和业主得出结论：主蒸汽压力应根据汽轮机允许的压力尽量采用低压。通过上述计算和分析，以上观点是不全面的。对于余热发电而言，整套热力系统包含锅炉、汽轮机、系统管道等诸多环节，不能单从锅炉这个环节来判断整个电站的发电功率。通过上述计算分析，主蒸汽的压力的选择应根据热力系统计算结果选择。
6．采用低压热力系统的条件
水泥窑单压纯余热发电系统有以下情况时，可优先考虑低压力的热力系统：
a. 废气参数太低，如有的厂窑尾废气温度低于300℃，实在不能生产更高温度和更高压力的主蒸汽时，被迫生产低参数的主蒸汽。
b. 少数厂窑尾废气去生料烘干的废气温度比较低或水泥工艺不用窑尾废气去烘干物料时，即当窑尾废气温度允许降低到200℃以下时，为了充分利用废气余热，可采用低压热力系统。
答：窑尾余热锅炉的出口废气温度不应低于220℃，用于后续的生料烘干。针对锅炉生产2.5MPa、1.35 MPa、1.1 MPa、0.9 MPa、0.7 MPa等五种压力的主蒸汽（进入汽轮机的主蒸汽压力分别为2.35MPa、1.25 MPa、1.0 MPa、0.8 MPa、0.6 MPa）情况。计算发电量如表四所示。发电能力变化（循环参数不同...
答：6.1 投资分析 投资价值：政策支持、行业增长趋势 投资策略：专利保护、市场动态 行业对比：国内外竞争者动态，如奥玛特科技与Turboden总结通过对ORC低温余热发电系统的深入剖析，我们揭示了行业现状、发展趋势与投资机遇，为企业决策者和投资者提供了一份详实的行动指南。未来，中国ORC技术将在绿色能源领域...
答：利用有机朗肯循环( Organic Rankine Cycle，ORC) 系统，将低品位热能( 一般低于200 ℃，如 太阳热能、工业余热等) 转化为电能。ORC有单循环和双循环。工质有很多种, 如正丁烷、异丁烷, 氯乙烷、氨以及氟利昂系列等物质, 都可以作为汽轮机的工质。常规的朗肯循环系统以水—水蒸汽作为工质，系统由锅炉...
答：1、换热蒸发系统（Evaporator）：根据热流体性质不同，分一次换热系统和二次换热系统。一次系统利用余热直接蒸发有机戒指，产生有机介质蒸汽。二次系统则利用其它介质（水、油等）与余热换热，被加热后再去蒸发有机介质。2、发电系统（Expander&Power Generator）：在蒸发系统中被蒸发的高压有机介质驱动涡轮...
答：余热好。余热发电是利用生产过程中多余的热能转换为电能的技术。余热发电不仅节能，还有利于环境保护。余热发电的重要设备是余热锅炉。它利用废气、废液等工质中的热或可燃质作热源，生产蒸汽用于发电。
答：天加公司始创于 1991年，是集研发、制造、销售、服务于一体的中央空调设备及热能利用的公司，拥有南京、天津、广州、成都等多个生产基地，70多个销售和服务网点。天加的产品线包括洁净单元、新风除霾机、洁净空气处理机、模块机、多联机、螺杆机、离心机，ORC低温余热发电系统等。
答：2. 公司总部位于南京，并在天津、广州、成都等地设有生产基地，拥有超过70个销售和服务网点。3. 天加的产品线丰富，包括洁净单元、新风除霾机、空气处理机、模块机、多联机、螺杆机、离心机以及ORC低温余热发电系统等。4. 自成立以来，天加不断推动技术创新，1998年获得了第一个发明专利——迷宫式...
答：天加的产品线包括洁净单元、新风除霾机、洁净空气处理机、模块机、多联机、螺杆机、离心机，ORC低温余热发电系统等。南京天加空调设备有限公司始终专注于中央空调产品的研发与制造，并以专业品质为人们创造着舒适的环境。天加空调厚积薄发，已成为中国中央空调业界成长最迅速、发展最具活力的国际化企业。天...
答：10、天加TICA 所属公司：南京天加环境科技有限公司 天加始于1991年，专注于洁净环境及热能利用领域，集研发、制造、销售、服务于一体的洁净环境及热能利用的专业化公司。主要生产新风除霾机、空气处理机、模块机、多联机、螺杆机、离心机，ORC低温余热发电系统等产品。
答：在洁净中央空调这个版块，天加属于行业第一，要真那么差，你做个第一给我看看？相信群众的选择，相信人民的力量！
