英科研人員嘗試研究ORC發(fā)電系統(tǒng)助力光熱發(fā)電降低成本
發(fā)布者:本網(wǎng)記者Grace | 來源:CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng) | 0評論 | 6713查看 | 2017-01-24 15:59:00    
  CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)訊:近日,英國城市大學(xué)研究人員正研究不同類型的有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)發(fā)電系統(tǒng),并希望結(jié)合該項研究成果助力光熱發(fā)電實現(xiàn)更高的效率和更低的成本。據(jù)了解,這項研究得到了英國工程與自然科學(xué)研究理事會(EPSRC)的資助。

  據(jù)來自英國城市大學(xué)的AbdulnaserSayma教授介紹,該技術(shù)可應(yīng)用于光熱發(fā)電集熱系統(tǒng)或應(yīng)用于利用大型內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的廢熱(例如卡車和小型船舶排放的廢熱)進(jìn)行發(fā)電的系統(tǒng)。

  與傳統(tǒng)蒸汽發(fā)電系統(tǒng)不同,ORC是以低沸點有機(jī)物作為工質(zhì),主要由余熱鍋爐(或換熱器)、透平、冷凝器和工質(zhì)泵四大主要設(shè)備組成。有機(jī)工質(zhì)在換熱器中從余熱流中吸收熱量,生成具一定壓力和溫度的蒸汽,蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)膨脹做功,從而帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。從汽輪機(jī)排出的蒸汽在冷凝器中被冷卻凝結(jié)成液態(tài),最后借助工質(zhì)泵重新回到換熱器,如此不斷地循環(huán)下去。該系統(tǒng)可以將100℃至300℃之間的較低溫度的有機(jī)流體作為熱源,因此這比使用水蒸汽發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性更高。

  Sayma表示,盡管ORC已經(jīng)被成功地應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域,但我們?nèi)孕枰龈嗟难芯縼砝斫怆[藏在這些設(shè)備背后基本的物理學(xué)原理,尤其是在其被應(yīng)用于小規(guī)模發(fā)電系統(tǒng)的情況下。據(jù)Sayma介紹,這套裝置仍需要繼續(xù)改良,才能夠在不同條件下有效地運作且不需要改變其基本設(shè)計,并能實現(xiàn)高產(chǎn)能低成本。

  他說:“目前該系統(tǒng)的運行效果與我們想達(dá)到的目標(biāo)之間仍存在一定差距,但我們想通過進(jìn)一步的探索來選擇一種能適用于不同規(guī)模和溫度的理想裝置?!?/div>

  為此,研究人員計劃研究兩種不同類型的ORC發(fā)電系統(tǒng),結(jié)果表明這兩種系統(tǒng)似乎對于50KW的小規(guī)模發(fā)電系統(tǒng)是可行的,并能保證它們的性能。

  這套裝置是基于渦輪膨脹機(jī)或螺桿膨脹機(jī)進(jìn)行運轉(zhuǎn)的。其中,渦輪膨脹機(jī)(也稱透平膨脹機(jī))以高壓氣體作為動力氣源,運行速度快,在運行過程中,利用氣體的膨脹作用和進(jìn)出口間的氣壓差來推動葉輪旋轉(zhuǎn)對外做功。相比之下,螺桿膨脹機(jī)則是依靠蒸汽在腔體中膨脹,以類似于活塞式發(fā)動機(jī)運行的方式驅(qū)動螺桿轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。

  “渦輪膨脹機(jī)運行速度更快,效率更高,而螺桿膨脹機(jī)則具有生產(chǎn)成本較低的優(yōu)勢?!盨ayma表示,研究人員希望通過進(jìn)一步研究來確定兩種膨脹機(jī)誰的應(yīng)用范圍更廣。
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