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：本網記者Grace | 來源：CSPPLAZA光熱發(fā)電網 | 0評論 | 8527查看 | 2017-01-24 15:59:00
CSPPLAZA光熱發(fā)電網訊：近日，英國城市大學研究人員正研究不同類型的有機朗肯循環(huán)（ORC）發(fā)電系統(tǒng)，并希望結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。據了解，這項研究得到了英國工程與自然科學研究理事會（EPSRC）的資助。
據來自英國城市大學的AbdulnaserSayma教授介紹，該技術可應用于光熱發(fā)電集熱系統(tǒng)或應用于利用大型內燃機產生的廢熱（例如卡車和小型船舶排放的廢熱）進行發(fā)電的系統(tǒng)。
與傳統(tǒng)蒸汽發(fā)電系統(tǒng)不同，ORC是以低沸點有機物作為工質，主要由余熱鍋爐(或換熱器)、透平、冷凝器和工質泵四大主要設備組成。有機工質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，蒸汽進入汽輪機膨脹做功，從而帶動發(fā)電機發(fā)電。從汽輪機排出的蒸汽在冷凝器中被冷卻凝結成液態(tài)，最后借助工質泵重新回到換熱器，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流體作為熱源，因此這比使用水蒸汽發(fā)電的經濟性更高。
Sayma表示，盡管ORC已經被成功地應用于工業(yè)領域，但我們仍需要做更多的研究來理解隱藏在這些設備背后基本的物理學原理，尤其是在其被應用于小規(guī)模發(fā)電系統(tǒng)的情況下。據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計，并能實現(xiàn)高產能低成本。
他說：“目前該系統(tǒng)的運行效果與我們想達到的目標之間仍存在一定差距，但我們想通過進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。”
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或螺桿膨脹機進行運轉的。其中，渦輪膨脹機（也稱透平膨脹機）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出口間的氣壓差來推動葉輪旋轉對外做功。相比之下，螺桿膨脹機則是依靠蒸汽在腔體中膨脹，以類似于活塞式發(fā)動機運行的方式驅動螺桿轉子旋轉，將熱能轉換為機械能。
“渦輪膨脹機運行速度更快，效率更高，而螺桿膨脹機則具有生產成本較低的優(yōu)勢?！盨ayma表示，研究人員希望通過進一步研究來確定兩種膨脹機誰的應用范圍更廣。
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