发动机两级有机朗肯循环尾气余热回收系统的研究_杨富斌
余热回收技术
余热回收技术 1、热管余热回收器 热管余热回收器即是利用热管的高效传热特性及其环境适应性制造的换热装置，主要应用于工业节能领域，可广泛回收存在于气态、液态、固态介质中的废弃热源。按照热流体和冷流体的状态，热管余热回收器可分为：气—气式、气-汽式、气—液式、液—液式、液—气式。按照回收器的结构形式可分为：整体式、分离式和组合式。 2、间壁式换热器 换热器是化工,石油,动力,食品及其它许多工业部门的通用设备,在生产中占有重要地位.在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等,应用更加广泛。换热器种类很多,但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即：间壁式、混合式和蓄热式。在三类换热器中,间壁式换热器应用最多。常见间壁式换热器如：冷却塔(或称冷水塔) 、气体洗涤塔(或称洗涤塔) 、喷射式热交换器、混合式冷凝器。 3、蓄热式换热器 蓄热式换热器用于进行蓄热式换热的设备，一般用于对介质混合要求比较低的场合。换热器内装固体填充物，用以贮蓄热量。一般用耐火砖等砌成火格子（有时用金属波形带等）。
蓄热式换热分两个阶段进行。第一阶段，热气体通过火格子，将热量传给火格子而贮蓄起来。第二阶段，冷气体通过火格子，接受火格子所储蓄的热量而被加热。这两个阶段交替进行。通常用两个蓄热器交替使用，即当热气体进入一器时，冷气体进入另一器。常用于冶金工业，如炼钢平炉的蓄热室。也用于化学工业，如煤气炉中的空气预热器或燃烧室，人造石油厂中的蓄热式裂化炉。 4、节能陶瓷换热器 陶瓷换热器是一种新型的换热设备，在高温或腐蚀环境下取代了传统的金属换热设备。用它的特殊材质——SIC质，把窑炉原来用的冷空气变成了热空气来达到余热回收的目的。由于其可长期在浓硫酸、盐酸和碱性气、液体中长期使用。抗氧化，耐热震，高温强度高，抗氧化性能好，使用寿命长。热攻工业窑炉。把换取的热风作为助燃风送进窑炉与燃气形成混合气进行燃烧，可节能25%-45%，甚至更多的能源。 5、喷射式混合加热器 喷射式混合加热器是射流技术在传热领域的应用，喷射式混合加热器是通过汽、水两相流体的直接混合来生产热水的设备。喷射式混合加热器具有传换效率高，噪音低（可达到65dB以下），体积小，安装简单，运行可靠，投资少。利用喷射式混合加热器回收发电厂、造纸厂、化工厂的余热，加热采暖循环水
离心压缩机余热回收工程技术方案要点
离心压缩机余热回收工程技术方案 编制单位： 编制日期：
目录 一、项目概况 (1) 二、项目建设的必要性 (1) 三、项目建设内容 (2) （一）项目设计原则 (2) （二）建设内容 (3) （三）工艺流程简述 (4) （四）产品特点.............. 错误！未定义书签。 四、热工计算 (6) （一）基本参数 (6) （二）设计计算书 (6) （三）主要设备 (7) 五、经济效益分析 (10)
一、项目概况 有限公司现有三台空压机常年运行，空压机采用离心式两级压缩工艺，提供总容量为800Nm3/min,0.35MPa的压缩空气供生产使用，根据工艺和设备的要求，二级入口风温不可高于65℃。空压机压缩空气二级出口温度为夏季140℃，现生产工艺是将风温降到60℃以下。 有四台三级离心压缩空压机，提供总容量为730Nm3/min,0.75MPa的压缩空气供生产使用，根据工艺和设备的要求，二、三级入口风温不可高于65℃，空压机压缩空气三级出口温度夏季为140℃，现在的运行方式是将三级出口风温降到60℃以下外供。 二、项目建设的必要性 国民经济和社会发展第“十二五”规划纲要提出：“面对日趋强化的资源环境约束，必须增强危机意识，树立绿色、低碳发展理念，以节能减排为重点，健全激励和约束机制，加快构建资源节约、环境友好的生产方式和消费模式，增强可持续发展能力。” “十二五”期间的节能指标为：单位GDP能耗降低率为17%。在能源费用日趋增高的今天，节能降耗也是企业降低运行成本，提高经济效益的一个有效途径。 本项目中，空压机作为压缩空气的生产设备，在制取压缩空气的过程中，不可避免的要产生大量热量，受生产工艺的制约，
ORC有机朗肯循环试验台架技术方案
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。
【免费下载】冶炼炉渣干法粒化余热回收技术
★新型高温炉渣余热回收技术研究分析及对策建议 2012年7月，国务院正式发布《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》，在重点发展方向和主要任务中明确提出“积极开发和推广用能系统优化技术，促进能源的梯次利用和高效利用”，确定了“中低品位余热余压回收利用技术”作为高效节能产业发展的重大行动之一。为了贯彻落实国家节约能源，保护环境的政策，建设资源节约型社会和环境友好型社会，实现可持续发展的战略目标，六院自筹资金积极开展冶炼炉渣余热回收利用技术研究。 目前我国主要采用水淬工艺处理高温炉渣。水冲渣之后产生大量蒸汽，同时生成污染性酸性气体。蒸汽直接排入大气无法进行热量回收，酸性气体造成大气的污染。由于冲渣后的水温度较低，是一种很难高效利用的低品位热源，使用热泵等技术进行利用效率低、污染大且很难在短期内回收投资。冶炼炉渣显热为高品位余热资源，有很高的回收价值，随着国际竞争的日益加剧和能源的持续紧缺，冶金行业面临着多项维系可持续发展战略的问题，其中如何高效地回收冶炼炉渣显热是其中的重要问题之一，因此有必要转变思路采用环保高效的余热利用工艺进行余热回收。 六院十一所成功开发出一种新型高温炉渣余热回收技术——离心空气粒化结合两级流化床余热回收工艺，该工艺能够高效环保地进行炉渣的余热回收，代表了国际上最为先进的高温炉渣余热吸收工艺。 一、国内外相关研究开展情况 高温炉渣余热回收的工艺主要有湿法工艺和干法工艺两种。湿法工艺是指用水或水与空气的混合物使熔融渣冷却，然后再运输的方案，一
般也称为水淬工艺。干法工艺即依靠高压空气或其他方法实现熔融金属冷却、粒化的工艺。湿法处理工艺是将高炉渣作为一种材料来加以利用，并没有对其余热量进行充分的利用。从节能和环保的角度来看，湿法工艺都无法避免处理渣耗水量大的问题。干式粒化工艺是在不消耗新水的情况下，利用高炉渣与传热介质直接或间接接触进行的高炉渣粒化和显热回收的工艺，几乎没有有害气体排出，是一种环境友好的新式处理工艺。 （一）国外研究状况 20 世纪70年代，国外就已开始研究干式粒化炉渣的方法。前苏联、英国、瑞典、德国、日本、澳大利亚等国都开展过高温炉渣(包括高炉渣、钢渣等) 干式粒化技术的研究。日本钢管公司（NKK）开发的转炉钢渣风淬粒化工艺和双内冷却转筒粒化工艺因为处理能力不高、运行不稳定、粒度不均匀等缺点不适合在现场大规模连续处理高炉渣。英国克凡纳金属公司(KvaernerMetals)提出转杯离心粒化气流化床热能回收技术，该法因为热量回收效率高，粒化后渣质量较好，粒度均匀，强度较高，粒径小于2mm等优势具有较好的发展前景。该法曾经于20世纪80年代初期在英国钢铁公司年产1万吨的高炉上进行了为期数年的工业试验，未实现大范围的工业化应用。澳大利亚也对该法的粒化和传热过程进行过一些数值计算和实验研究工作。对高炉渣中显热的回收目前在国际上仍然处于工业试验性阶段，还没有任何一种干式处理工艺实现了工业应用，但已有的各类技术研究积累了很多相关的理论知识和实践经验。 （二）国内研究状况 目前，国内冶金企业对于高温炉渣全部采用水淬工艺进行处理。高
有机朗肯循环低温余热发电系统的分析与优化
有机朗肯循环低温余热发电系统的分析与优化 马新灵，魏新利，孟祥睿 （郑州大学化工与能源学院，河南郑州450001） 摘要：应用热力学第一定律和第二定律对有机朗肯循环低温余热发电系统进行了热力计算、能量分析和火用分析。 为了提高系统的性能，以R245fa为工质，针对120℃左右的热源，在给定工况下用Aspen Plus软件对系统流程进行模拟和优化。研究结果表明：降低膨胀机入口工质的过热度，提高膨胀机入口工质的压力，改进设备在膨胀机后加装回热器都能提高系统的热效率和火用效率，同时降低系统的不可逆性。 关键词：有机朗肯循环；余热回收；分析；优化 Analysis and Optimization of ORC for Low-temperature Waste Heat Power Generation Abstract:This paper presents energy analysis, thermodynamic calculation and exergy analysis for waste heat power generation system of Organic Rankine Cycle based on the first and second laws of thermodynamics. In order to improve system performance, for low-temperature waste heat of 120℃and R245fa organic working fluid, using Aspen Plus software conducted simulation, optimization and improvement. Results from these analyses show that decreasing the expander inlet temperature, increasing inlet pressure of the expander, and adding regenerative heater can increase thermal and exergy efficiencies , at the same time reduce system irreversibility. Key words: Organic Rankine Cycle, waste heat recovery ,Analysis, Optimization 1.引言 大量工业过程产生的低温余热资源不能被有效地回收利用，不仅浪费了能源，还使得热污染成为了严重的环境问题。用有机朗肯循环可以很好地解决这一问题，它可以用有机工质将低温余热回收后进行发电。 有机朗肯循环的基本原理与常规的朗肯循环类似。两者最大的区别是有机朗肯循环的工质是低沸点、高蒸汽压的有机工质，而不是水。有机朗肯循环系统由蒸发器、膨胀机、冷凝器和工质泵组成，如图1所示。工质在蒸发器中从低温热源中吸收热量产生有机蒸气，进而推动膨胀机旋转，带动发电机发电，在膨胀机做完功的乏气进入冷凝器中重新冷却为液体，由工质泵打入蒸发器，完成一个循环。 主要可以用于有机朗肯循环发电的热源有工 业废热、地热能、太阳热能、生物质能等。有机朗肯循环主要的优势在于它能很好地回收低温到中温废热。一些典型的工业废热源包括：钢铁工业的高炉热温气体，燃气轮机的排气和柴油发动机的尾气，陶瓷工业窑炉排出的高温气体，造纸和纸浆工业的高温液体。这些低品位的工业废热占整个工业生产热量的50%以上[1,2]。 图1 有机朗肯循环余热发电系统原理图 Figure 1. A simple schematic of a Organic Rankine Cycle 2.热力过程和分析 本研究利用的热源是120℃左右的工业废热，根据前人的研究[3~7]使用R245fa（五氟丙烷， CF3CH2CHF2）这种干性有机物质做工质。热力学模型的假定如下：1）稳定状态条件，2）蒸发器、冷凝器以及管道中没有压降，3）膨胀机和泵中按等熵效率。 有机朗肯循环的温熵图如图2所示的 1-2-3-4-5-6-1，由四个热力过程组成，各部件的热力过程及能量分析如下（以单位质量工质为基准）：
余热回收系统设计方案
国电太一13 号、14号炉分控相变余热回收系统 设计方案说明书
太一13、14 号炉余热回收系统设计方案热力系统设计方案本设计严格遵照投标文件的技术方案和技术要求，相关内容见投标文件。本说明仅为细化图纸的说明，作为投标文件的补充。本系统图是在投标文件的基础上进行了细化，增加了详细的管道、设备布置和规格。 烟道热源换热器分为4 组布置在除尘器前的水平烟道上，重心在风机房最靠近除尘器的支撑横梁上，设安装平台，并进行横梁加固（由脱硝装置改造单位配套完成）。膨胀节设在靠近除尘器一侧，换热器采用滑动支撑。二次风道冷源换热器布置在送风机出口的水平风道，一次风道冷源换热器布置在一次风机出口的弯道前倾斜布置。 气流调节分为两个单元，即左侧的两个烟道换热器的出口蒸汽母管汇合后由一个调节阀控制，相应右侧两个烟道换热器的出口蒸汽母管汇合后由另一个调节阀控制，部分母管制简化了系统，也增加了系统的稳定。水位的调节由四个水位计分别控制四个供水调节阀，左侧的两个水位计分别指示左侧两个烟道换热器的上部单元和下部单元，右侧的两个水位计分别指示右侧两个烟道换热器的上部单元和下部单元。每个换热单元都独立设有隔离阀。为防止冬季设备停运时管路冻裂，每个换热单元都独立设有放水阀。 烟道换热器进出口的阀门分左右侧，集中布置在风机房顶，汇总到母管后由风机房顶进入风机房二次风道换热器侧。水箱和汽液换热器等设备布置在零米风道换热器之间，水泵布置在水箱附近-1.0 米的泵坑。 为了夏季进一步降低排烟温度，本设计补充了凝结水加热器作为备用设备，凝结水加热器的耗汽量为余热回收系统最大负荷的35%。 本设计的排空管路由三个电磁阀控制，便于手动和自动操作。本设计的补充氮气系统是为了在冷源换热器负压较大时，在不改变相变分压的前提下，增加系统全压，避免空气漏入系统内。 另外，本次工程还将原风道内的暖风器拆除，以减小系统的阻力，降低风机的电耗。本余热回收系统可替代原暖风器系统，但供汽和回水仍用原系统管路。
有机朗肯循环综述_伍淼
? 5 ? 有机朗肯循环综述 贵州大学 伍 淼 陈湘萍 【摘要】因能源问题与环境问题日益突出，能源与生产之间的矛盾加剧，已经制约了生产力的发展。为解决这一矛盾，有机朗肯循环 （Organic Rankine Cycle, ORC）技术越来越受到人们的重视，学者从各个方面对有机朗肯循环进行了大量的研究。文中简介了ORC系统的主要组成，工质的优选，膨胀机、工质泵、冷凝器的研究进展。【关键词】ORC系统简介；部件优选；工质；膨胀机 0 引言 随着社会的发展，人类对能源的依赖日益严重，煤、石油、天然气等不可再生能源的储备有限。我国也是能源消耗大国，为了达到节能减排减少环境污染和提高能源的利用率，加强对这些能源二次利用，多使用新型能源如（地热，太阳能，潮汐能等）来替代这些传统能源。在此背景下，有机朗肯循环技术回收中低品位能源越来越得到人们的关注。有机朗肯循环主要由膨胀机、冷凝管、工质泵、蒸发器、发电机等组成。首先液态的有机工质进入蒸发器，在蒸发器中进行热交换，工质由液态变为气态，再在膨胀机中膨胀做功带动发动机发电，膨胀做功后的乏气运送到冷凝管中进行冷却，使其由气态变为液态，由工质泵加压再次运输到蒸发器中，这样完 成一个循环，从而实现对余热的回收。基本的ORC 系统如图1。 图1 有机朗肯循环系统图 1 有机工质的优选研究 作为ORC 系统的能量载体，有机工质的选择是否与热源相匹配，和运行时的工况等都可能对系统的热回收的效率造成重大影响。有机工质的选择[1]应考虑如下因素：工质应尽量选择是无毒，不易燃，不易爆，其化学性质要稳定，在高温环境下不易分解，而且工质要求具有一定环保性，对大气臭氧层无破坏。在T-s 图中的饱和蒸汽线上，ds/dT 应接近零或大于零（等熵流体或干流体）湿流体不适合做工质，因为在不过热或者过热度很小的情况下，湿流体在膨胀做功后容易进入汽液两相去，产生冷凝液滴，等熵流体最适合作为ORC 工质。如图2。1.1 纯工质的研究 对单一工质的研究，国内外学者对工质的物性和不同热源环境下工质的选取做了大量研究。刘健等[2]以R123，R245fa 做为工 质，基于蒸发参数法进行优选，发现工质R123的热循环效率高于工质R245fa 。戴晓业等[3]对工质的热稳定性进行研究，总结归纳出了ORC 工质热稳定性在试验和理论两方面的研究成果。刘伟等[4]对余热资源的能级及其与ORC 工质的匹配进行了研究，用势分析法更能反映资源与工质的匹配特性，可作为选择工质的一种参考。李惟毅等[5]采用一种结合经济性和火用效率的综合评价指标对有机朗肯循环工质进行多目标优化。陈奇成等[6]针对573.15K 和523.15K 这两种中温热源的有机朗肯循环，选取八种有机工质分析，寻找系统最大的输出功率和最佳的运行参数。 图2 工质T-S图 1.2 混合工质的研究 ORC 系统除了使用单一的纯工质以外，还可以使用混合工质，在某一条件下混合工质相比纯工质有更优的系统性能，系统效率更高。王羽平等[7]把工质R601a/R600a 分别按照0.8/0.2,0.6/0.4,0.4/0.6的比例进行混合，获得了相应部件运行参数与系统的性能。倪渊等[8]研究了把R245fa 、R601a 以不同质量配比进行混合作为亚临界ORC 工质，利用热力学和经济学分析其性能。以地热能的深度利用[9]作为目标，采用窄点分析法，使用不同质量配比的二元非共沸的12种混合物做为亚临界ORC 工质，分析其系统性能。杨新乐等[10]以二元非共沸混合物R245fa 、R152a 为工质，分析比较不同热源温度下，在有/无分流闪蒸的两个系统中，工质配比对系统热性能的影响。 2 膨胀机 膨胀机是有机朗肯循环的核心部件，直接影响到性能和效率。膨胀机分为两种，速度型和容积型。速度型膨胀机根据工质在工作轮中的流向又可分为径流式，径-轴流式，轴流式。容积式膨胀机包括螺杆膨胀机，涡轮膨胀机，转子膨胀机，活塞膨胀机等。由于速度型膨胀机的结构特点，当功率越低时，它的转速会越高，每分钟甚至会达到十几万转，这一特性迫使速度型膨胀机不适合小型的ORC 系统，通常用于大型的有机朗肯循环系统。容积式膨胀机是通过改变容积从而得到膨胀比和焓降，适用于一些流量较小和大膨胀 基金项目资助：贵州省自然科学基金（中低品位热源梯级能源利用关键技术研究，黔科合J字【2015】2034号）。 DOI:10.19353/https://www.sodocs.net/doc/13238074.html,ki.dzsj.2017.17.001
烟气余热有机朗肯循环发电系统介绍
烟气余热有机朗肯循环发电系统介绍 烟气余热有机朗肯循环发电系统中期完成了对有机朗肯循环（ORC）系统的整体设计，ORC系统有机工质的选择及模拟计算、高效蒸发器和冷凝器的设计和模拟计算以及高效一次表面换热器冷凝器的模具加工。 1、有机朗肯循环（ORC）系统的整体设计 本方案针对工业烟气的余热回收进行研究。目前国内对烟气余热回收的方式有热热回收和热电回收。由于热热回收后的中低温热能不易储存，经常被丢弃，本方案采用余热发电技术对工业烟气进行热电回收。 有些工业烟气余热温度较低（小于250℃），难以采用常规的发电技术进行余热回收发电。低沸点循环发电技术是解决这一问题的一条途径。 烟气余热ORC发电系统，其工艺装配示意图如图1所示。 图1ORC发电系统工艺装配示意图 系统包括烟气循环、有机朗肯循环和冷却水循环系统，其工艺流程图如图2所示（工艺图上包含了温度计、压力计等传感器）：
图2烟气余热发电系统工艺流程图 1）烟气循环中。烟气经蒸发器换热，然后经风机回到烟气混合器中。 2）低沸点ORC系统。低沸点有机工质通过蒸发器与烟气进行换热，吸收热量后，由液体变成高温高压的气体，经汽轮机绝热膨胀，对外做功变成低温低压的气体，再经冷凝器放热变成饱和的液体，然后通过有机工质泵等熵压缩到高压并流到蒸发换器中进行换热。 3）冷却水循环。冷却水经冷凝器吸热后，通过循环水泵加压，进入冷却塔，经冷却塔冷却后，再回到冷凝器中。 2、ORC系统有机工质的选择 在余热发电过程中，工质对系统的性能起着关键作用。在选择工质时，力求工质在热源条件下吸热多，并能把吸收的热量有效地转化成功。 理想的有机朗肯循环工质应该具备有如下的特征： 1)临界温度应该略高于循环中的最高温度，以避免跨临界循环可能带来的诸 多问题； 2)工质的压力水平适宜。循环中蒸发温度所对应的饱和压力不应过高，冷凝 温度对应饱和压力不宜过低，最好能保持正压，以防止外界空气的渗入而影响循环性能； 3)在T—S图中饱和蒸气线上ds／dT应接近零或大于零； 4)比热容小，粘度低，传热系数高，热稳定性好；
空压机余热回收系统(小论文)
学号：201114230305 毕业设计翻译文档GRADUATE DESIGN TRANSLATION DOCUMENT 设计题目：空压机余热回收方案设计 学生姓名：王赶强 专业班级：11装备3班 学院：机械工程学院 指导教师：陈丽文讲师 2015年06月10日
空压机余热回收系统方案设计 王赶强 1.背景 随着工业和经济的迅速发展，人们对于能源的索取也与日俱增。伴随人类无休止的开采，世界能源危机也与日俱增，化石燃料的储量日益减少，随之，能源的合理利用，能源的高效利用以及能源的重复利用、回收利用得到了人们的广泛关注。中国是世界能源生产的大国，然而，限制国民经济发展的主要问题还是能源，面对能源生产不能高速发展又急需经济上的快速发展唯有两条路可行：一是尽可能的增加能源的生产量，二是能源的节约利用。中国是世界上能源利用率最低的国家之一，节能的潜力巨大，特别是在工业热能的转换和利用之中有很大的节能空间。 2.研究方向 工业余热的回收和利用是提高能源利用率和环境保护的有效途径，对提高国民经济的发展、能源的二次利用以及环境的保护具有重要的意义，因此，工业余热的回收利用受到了极大的关注。现设计一套空压机余热回收方案，利用余热回收系统对公司现有的6台阿特拉斯空压机进行余热回收再利用。本文采用两套系统分别对空压机产生的高温气体和机油进行余热回收，通过工艺计算和设计要求选用合适的换热器，采用PLC和PID模块进行水量的自动添加控制，最后综合此套系统的消费和收益进行可行性分析，对国内余热回收领域有很大参考价值。 3.研究内容 热回收系统包含动力装置、空压机设备、换热设备、存储设备、输送装置及管道。 动力装置采用电机提供动力，电机与空压机之间用联轴器连接，其特点是主机与电动机之间为柔性联结,联结可靠,便于对电机进行注油保养,而且单件重量较轻,现场维护方便。 空压机设备采用阿特拉斯螺杆空压机，阿特拉斯螺杆空压机拥有世界上最高的单级压缩比,最高单级压缩比可至18，所以阿特拉斯螺杆空压机的工作压力可至1.5MPa。低含油量螺杆空压机中最关键的是油气分离装置，阿特拉斯螺杆空压机所采用的是德国MANN公司的产品，技术指标可靠，油含量的大小可控制于
有机朗肯循环实验
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％。
余热回收方案
能量回收系统
第一部分:能量回收系统介绍 压缩空气是工业领域中应用最广泛的动力源之一。由于其具有安全、无公害、调节性能好、输送方便等诸多优点，使其在现代工业领域中应用越来越广泛。但要得到品质优良的压缩空气需要消耗大量能源。在大多数生产型企业中，压缩空气的能源消耗占全部电力消耗的10%—35%。 根据行业调查分析，空压机系统5年的运行费用 组成：系统的初期设备投资及设备维护费用占到总费用的25%，而电能消耗（电费）占到75%，几乎所有的系统浪费最终都是体现在电费上。 根据对全球范围内各个行业的空气系统进行评估，可以发现：绝大多数的压缩空气系统，无论其新或旧，运行的效率都不理想—压缩空气泄漏、人为用气、不正确的使用和不适当的系统控制等等均会导致系统效率的下降，从而导致客户大量的能耗浪费。据统计,空气系统的存在的系统浪
费约15—30%。这部分损失，是可以通过全面的系统解决方案来消除的。 对压缩空气系统节能提供全面的解决方案应该从压缩空气系统能源审计 开始。现代化的压缩空气系统运行时所碰到的 疑难和低效问题总是让人觉得很复杂和无从下 手。其实对压缩空气系统进行正确的能源审计 就可以为用户的整个压缩空气系统提供全面的 解决方案。对压缩空气系统设备其进行动态管理，使压缩空气系统组件 充分发挥效能。 通过我们在压缩空气方面的专业的、全面的空气系统能源审计和分析采 取适合实际的解决方案，能够实现为客户的压缩空气系统降低 10%—50%的电力消耗，为客户带来新的利润空间。 经过连续近二十年的经济高速增长，中国已经成为全球制造业的中心，大规模的产量提升，造成巨大的资源消耗和能量需求，过快的发展正逐步制约国家经济实力的进一步提升，因此，2005年《国务院关于加强节能工作的决定》明确目标指出： ?到“十一五”期末（2010年），万元GDP能耗比“十五”期末降低20% 左右，平均年节能率为4.4%。 ?重点行业主要产品单位能耗总体达到或接近本世纪初国际先进水平。 ?压缩机作为制造行业的能耗大户，受到越来越多的关注，节能潜力巨大。 ?压缩机在工矿企业的平均耗能占整个企业的约30%,部分行业的压缩机 耗电量占总耗电量的比例高达70% ?从投资成本结构分析，压缩机的节能重心在能耗上，针对于电机驱动类 型的压缩机，能耗可以近似等于电耗。 平均全球各地区平均使用空压机负荷的百分比
太阳能有机朗肯循环发电系统设计
太阳能有机朗肯循环发电系统设计 1背景： 太阳能是可再生的绿色能源。白天，在标准太阳光照下，即大气质量AM1.5、温度为25℃的条件下，辐射强度为1000W/m2，如果可以把这些能量用来发电，我们的能源紧张的问题肯定能得到缓解。若发电效率达到一定值，肯定能解决能源紧张和现有的化石燃料污染环境的问题 近年来，有机朗肯循环的研究工作正在大力进行，它是利用低温热源的热量输出机械能或发电的理想方式。可利用的热源种类包括：太阳能、生物质能、地热能以及工厂发热等。与朗肯蒸汽动力循环相似，不同的是有机朗肯循环使用的工质是有机物，因此相对于蒸汽循环，工质的蒸发温度可以减低。Fenton 等介绍了利用以R113 为循环工质，利用太阳能发电灌溉的系统[1]。有机朗肯循环的经济性直接决定于循环工质的热力学性质。因此应该选择合适的循环工质，评价标准包括循环效率高、排气比容小、工作压力正常及环境友好等。有些学者针对循环工质的评价标准，做出了相关的探讨。不同的循环工质需要单独的设计循环设备，从而决定循环设备投资大于运行费用。对于实际运行而言，有机工质的性质如环境友好性、化学稳定性等对有机朗肯循环也具有重要的影响。 在有机朗肯循环发电中，有机工质的选择是很重要的一点。有机朗肯循环工质的选择应尽量满足以下要求: (1) 工质的安全性( 包括毒性、易燃易爆性及对设备管道的腐蚀性等) . 为了防止操作不当等原因导致工质泄漏, 致使工作人员中毒, 应尽量选择毒性低的流体. (2) 环保性能. 很多有机工质都具有不同程度的大气臭氧破坏能力和温室效应, 要尽量选用没有破坏臭氧能力和温室效应低的工质, 如HFC 类、HC 类、FC 类碳氢化合物或其卤代烃. (3) 化学稳定性. 有机流体在高温高压下会发生分解, 对设备材料产生腐蚀, 甚至容易爆炸和燃烧, 所以要根据热源温度等条件来选择合适的工质. ( 4) 工质的临界参数及正常沸点. 因为冷凝温度受环境温度的限制, 可调节范围有限, 工质的临界温度不能太低, 要选择具有合适临界参数的工质. ( 5) 工质廉价、易购买. 2工作原理： 有机朗肯循环系统包括泵、蒸发器、膨胀机、发电机、冷凝器等。集热器吸收太阳辐照，集热器内换热介质温度升高，换热介质通过蒸发器把热量传给有机工质。有机工质在蒸发器中定压加热，高压的气态有机工质进入膨胀机膨胀做功，带动发电机发电；膨胀机尾部排出的有机工质进入冷凝器中定压冷凝，冷凝器出口的有机工质经过泵加压后进入蒸发器完成一次发电循环。
锅炉余热回收水技术
锅炉余热回收水技术 【摘要】余热回收水技术是锅炉节能技术的其中之一。这种节能技术不仅能够降低污染度，还能够提高锅炉的热效率。本文通过几方面对有关锅炉（主要是循环流化床锅炉简称CFB）余热回收水技术进行阐述，分析锅炉余热水进行回收的重要意义。 【关键词】锅炉余热回收探讨技术 1 关于锅炉余热回收水技术 锅炉余热技术就是指：通过技术设备把余热回收，使其能够产生蒸汽或者热水。余热回收技术主要工作是在省煤器的后面加上一个换热器，利用烟气对水进行加热，将热量进行回收利用。例如：平常的工业锅炉在燃烧之后，其尾部的烟气温度会达到250-350℃。一般来说，对烟气进行除尘处理后就会直接排向大气，这些热量不仅直接被浪费，同时还会污染大气环境。为了节能减排，在锅炉尾部即省煤器的后面加装余热回收的装置。而一般使用的余热回收装置就是把水加热（比如加热到85℃）后再输入到锅炉当中加热，这样既可以节省燃料（比方本来要将水从30摄氏度加热到210摄氏度，现在只要从85℃加热到210℃），又可以降低排出的烟气温度。 对锅炉余热进行回收后，可以对我们生活中常用的水进行加热使用。对生活用水的加热主要通过在节煤设备后安装换热器，让锅炉排除的烟气与水蒸气在热管介质下进行换热，以达到加热和回收的目的。由于水的硬度很高，长期的烟气和水蒸气换热会导致热管外部凝结水垢，降低换热器的工作效率。由于考虑到运用对分子进行物理交换降低水硬度的技术会花费较高，因此研究锅炉余热回收水新技术有较高的经济价值。 2 锅炉余热流失的现状调查 在对锅炉烟气进行温度测量时候发现，温度高达130℃～160℃，存在很大的热能量。锅炉排出的烟气热能量是整个锅炉工作中热量损失最多的，通常锅炉排出的烟气余热量高达50%--70%。而且锅炉在对进行排放污水的过程，会经过一连串的扩容器，由于在排水过程压力降低，导致水汽分离，汽朝扩容器上方走，分离出的水会在扩容器底部，直接排到外部水沟里，造成浪费。再者一般锅炉设计都没有考虑到对接连的扩容器中水汽分离的蒸汽进行回收，仅将其蒸汽引入除氧器中，这样会造成一定的能源浪费。最后对锅炉余热进行疏水的管道一般是埋在地下，疏出水直接流入锅炉储水罐，疏出水产生的热能量未能得到利用，还要对其进行处理，处理费又会是一笔经济浪费。 3 锅炉余热回收水技术的发展 锅炉余热的水回收主要经过冷凝器设备，冷凝器能够降低余烟温度，从而对
空压机余热回收系统原理
●空压机余热回收系统节能原理: 螺杆空压机的工作原理是由一对相互平行啮合的阴阳转子(或称螺杆)在气缸内转动，使转子齿槽之间的空气不断地产生周期性的容积变化，空气则沿着转子轴线由吸入侧输送至输出侧，从而实现空压机的吸气、压缩和排气的全过程。螺杆空气压缩机在长期连续的运行过程中，把电能转换为机械能，机械能转换为风能，在机械能转换为风能过程中，空气得到强烈的高压压缩，使之温度骤升，这是普通物理学机械能量转换现象，机械螺杆的高速旋转，同时也摩擦发热，这些产生的高热由空压机润滑油的加入混合成油、气蒸汽排出机体，这部分高温油、气的热量相当于空压机输入功率的25-30%，它的温度通常在80℃（冬季）—100℃（夏秋季）。由于机器运行温度的要求，这些热能通过空压机的散热系统做为废热排往大气中。 螺杆空压机节能系统就是利用热能转换原理，把空压机散发的热量回收转换到水里，水吸收了热量后，水温就会升高。使空压机组的运行温度降低，不仅提高了空压机运行效率，延长空压机润滑油使用寿命，回收的热水还可用于员工热水洗澡、办公室及生产车间采暖、锅炉补充水、金属涂装清洁处理、无尘室恒温恒湿车间及其他需要使用热水的地方，从而降低了企业为福利生活用热水、工业用热水而长期支付的经营成本。 ●安装空压机余热回收系统的好处： 1、安全、卫生、方便 螺杆空压机余热回收系统与燃油锅炉比较，无一氧化碳、二氧化硫、黑烟和噪音、油污等对大气环境的污染。一旦安装投入使用，只要空压机在运行，企业就随时可以提取到热水使用。 2、提高空压机的运行效率，实现空压机的经济运转 螺杆空压机的产气量会随着机组运行温度的升高而降低。在实际使用中，空压机的机械效率不会稳定在80℃标定的产气量上工作。温度每上升1℃，产气量就下降0.5%，温度升高10℃，产气量就下降5%。一般风冷散热的空压机都在88—96℃间运行，其降幅都在4—8%，夏天更甚。安装螺杆空压机余热回收系统的空压机组，可以使空压机油温控制在80—86℃之间，可提高产气量8%~10%，大大提高了空压机的运行效率。 ●空压机余热回收系统特点： 1、空压机原有冷却系统与空压机余热回收系统是两套完全独立的系统，使用者无须担心由于空压机余热回收系统的原因而影响空压机的运行。两套系统的切换自动控制，在空压机余1 / 3 热回收系统未启用时，空压机使用机身自带冷却系统；当余热回收系统启动时，系统可自动切换至余热回收系统。 2、全自动控制系统，无需人为操作，控制系统会根据温度、水位的情况做出判断，自行决定换热方式。 ●螺杆空压机余热回收系统产热水量参数表： （空压机运行压力大于7.6kg/cm2） 可回收热时m3/h时m3/h时m3/h时m3/h机型功kca2050205520602065 13500.450.30.315kw0. 0440.519800.660.522kw 0.60.9270000.680.7630kw 03330741.110.937kw0.8
6-1 低温发电：关于有机朗肯循环发电_ORC发电_技术介绍-2
科普文| ORC技术简介——张雄波| 节能减排，节能增效，节能环保 ORC技术简介 ( 科普 ) ZhangXB 2017 一、有机朗肯循环概念 有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle，简称ORC)利用有机工质低沸点的特性。在低温条件下有机工质被加热即发生蒸发，工质汽化后获得较高的蒸气压力，推动膨胀机做功，从而将低品位热能转换为高品位的机械能和电能。 因此，有机朗肯循环发电技术，是一项将工业生产过程中产生的中低品位余热加以回收利用，转化为高品位电能的节能减排技术。 二、发电机组技术原理 ORC发电机组由有机工质、蒸发器、透平膨胀——发电一体机、冷凝器、工质泵、发电控制系统和并网系统等几部分组成。ORC机组详细原理如下： （1）高温流体吸收工业余热后，进入蒸发器加热有机工质，有机工质在蒸发器中被加热为高压蒸气（状态点1）； （2）高压蒸气进入透平膨胀做功，成为低压蒸汽（状态点2），带动发电机产生电能； （3）膨胀后的低压蒸气进入冷凝器，被冷却为低温低压工质流体（状态点3）； （4）工质流体通过增压泵升压后（状态点4）再次进入蒸发器，经加热达到饱和液态、饱和气态、过热气态（状态点1），从而完成整个循环。 图1 有机朗肯循环ORC发电机组原理图
科普文| ORC技术简介——张雄波| 节能减排，节能增效，节能环保 有机朗肯循环发电机组工作的关键过程是：中低温余热加热有机工质成为蒸汽→有机工质蒸汽驱动涡轮透平做功→发电机向外输出高品质电能。因此，涡轮透平---发机一体机是ORC发电机组的核心设备。 其中透平最主要的部件是叶轮，具有沿圆周均 匀排列的叶片，被安装在透平轴上。 流体所具有的能量在流动中经过喷管时转换成 动能，流过转子时流体冲击叶片，推动转子转动， 从而驱动透平轴旋转。透平轴经齿轮传动带动发电 机工作，输出电能。 图2 涡轮透平结构图整机发电机组图示如下所示：
工业余热回收利用途径与技术
工业余热回收利用途径与技术 余热资源普遍存在，特别在钢铁、化工、石油、建材、轻工和食品等行业的生产过程中，都存在丰富的余热资源，所以充分利用余热资源是企业节能的主要内容之一。 余热利用的潜力很大，在当前节约能源中占重要地位。余热资源按其来源不同可划分为六类：1高温烟气的余热2高温产品和炉渣的余热3冷却介质的余热4可燃废气、废液和废料的余热5废汽、废水余热6化学反应余热余热资源按其温度划分可分为三类： 7高温余热（温度高于500℃的余热资源）8中温余热（温度在200-500℃的余热资源）低温余热（温度 低于200℃的烟 气及低于100℃ 的液体） 行业余热资源来源占燃料消耗量的比例治金轧钢加热炉、均热炉、平炉、转炉高炉、焙烧窑等33％以上化工化学反应热，如造气、变换气、合成气等的物理显热；可燃化学热，如炭黑尾气、电石气等的燃料热15％以上建材高温烟气、窑顶冷却、高温产品等约40％玻搪玻璃熔窑、搪瓷窑、坩埚窑等约20％造纸烘缸、蒸锅、废气、黑液等约15％纺织烘干机、浆纱机、蒸煮锅等约15％机械煅造加热炉、冲天炉、热处理炉及汽锤排汽等约15％ 、管路敷设技术通过管线敷设技术不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题，而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中，要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等，要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内，强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。