朗肯循環(huán)中,工質(zhì)是水蒸氣、90℃以上的熱水、300攝氏度以上的煙氣等,由四大設(shè)備:鍋爐（或換熱器）、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(gè)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(shí),主要設(shè)備有:蒸發(fā)器、汽輪機(jī)、冷凝器和循環(huán)泵等。
對(duì)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(diǎn),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。
工作過程：
4- 1過程:鍋爐及過熱器中的等壓加熱過程,其中:(4- 5)段,由未飽和水等壓預(yù)熱成飽和水;(5- 6)段,再等壓等溫汽化為飽和蒸汽;(6- 1)段再等壓加熱成過熱蒸汽。
1- 2過程:過熱蒸汽在汽輪機(jī)中的絕熱膨脹過程,工質(zhì)對(duì)外作功。
2- 3過程:在冷凝器中的等壓放熱凝結(jié)過程。
3- 4過程:水在給水泵內(nèi)的絕熱壓縮過程,在T- S圖上,3、4兩點(diǎn)幾乎重合。
特點(diǎn)
(1)對(duì)較低溫度熱源的利用有更高的效率。
(2)戊烷比水蒸氣密度大,比容小,因此所需汽輪機(jī)的尺寸(特別是減小汽輪機(jī)末級(jí)葉片的高度)、排氣管道尺寸及空冷冷凝器中的管道直徑均較小。
(3)與水蒸氣不同,戊烷在膨脹作功過程中,從高壓到低壓始終保持干燥狀態(tài),這就消除了形成濕氣以及當(dāng)高速小水滴沖擊汽輪機(jī)時(shí),產(chǎn)生腐蝕損壞的可能性。所以,ORC能比水蒸氣汽輪機(jī)更有效地適應(yīng)部分負(fù)荷運(yùn)行及大的功率變動(dòng),不需要裝過熱器。
(4)在缺水地區(qū),優(yōu)先使用空氣冷卻的冷凝器。ORC電廠使用的空冷冷凝器要比水蒸氣電廠使用的空冷冷凝器的體積小得多,價(jià)格也低得多。
(5)與水蒸氣相比,由于有機(jī)工質(zhì)的聲速低,在低葉片速度時(shí),能獲得有利的空氣動(dòng)力配合,在50Hz時(shí)能產(chǎn)生較高的汽輪機(jī)效率,不需要裝齒輪箱。
(6)有機(jī)工質(zhì)冷凝壓力高,整個(gè)系統(tǒng)在接近和稍高于大氣壓力的情況下工作,使得有機(jī)工質(zhì)的漏失現(xiàn)象大為降低。
(7)有機(jī)工質(zhì)凝固點(diǎn)很低(低于- 73℃),這就允許它在較低溫度下仍能釋放出能量。這樣做,在寒冷天氣可增加出力,冷凝器也不需要增加防凍設(shè)施。
應(yīng)用領(lǐng)域：
ORC技術(shù)不僅用于石油化工、化工余熱、煙氣處理、水泥工廠的余熱發(fā)電廠等
Ø 低沸點(diǎn)工質(zhì)透平設(shè)計(jì)
Ø 發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
Ø 余熱換熱器設(shè)計(jì)
Ø 輔助、成套設(shè)備的設(shè)計(jì)
利用中低溫下能產(chǎn)生高壓氣體的介質(zhì)（有機(jī)工質(zhì)、沸點(diǎn)較低）作為工質(zhì)，在中低溫下蒸發(fā)產(chǎn)生的高壓氣體去驅(qū)動(dòng)透平的循環(huán)。它由余熱鍋爐換熱器、透平、冷凝器和工質(zhì)泵四大部套組成。余熱流體在換熱器中放熱給有機(jī)工質(zhì)，工質(zhì)由于吸熱而成蒸氣。這種蒸氣通過透平膨脹作功，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電或拖動(dòng)其它轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械。從透平排出的蒸氣在冷凝器中向冷卻水放出熱量而凝結(jié)成液體，借助工質(zhì)泵重新泵回?fù)Q熱器，如此不斷循環(huán)就能發(fā)電或產(chǎn)生動(dòng)力。
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