ORC低沸点工质汽轮机

ORC发电分系统

国际上利用中低温余热发电的主要技术是有机朗肯循环（Organic Rankine Cycle, 简称ORC）技术。有机朗肯循环（ORC），是使用低沸点有机工质，利用中低温热源与低沸点有机工质换热，使后者蒸发，产生具有较高压力的有机蒸汽推动汽轮机做功发电。

传统的汽轮机一般要在150℃以上的热源下工作，而ORC可以在80-150℃范围内工作。ORC技术是国际上产业化的中低温发电技术，广泛应用于工业余热和新能源（地热、太阳能、生物质等）领域。

有机朗肯循环发电系统主要由蒸发器、汽轮机、发电机、冷凝器、工质泵等组成，系统结构是全封闭式结构，热力循环特征类似于空调系统的反向运转。ORC发电系统比同功率的水蒸气发电系统结构更简单，体积更小。

ORC发电系统具有以下优势：

适应中低温（80—150℃）的温度范围，这是普通水蒸气不能发电的温度区域。

不需要建设发电供水（水处理）系统，大大节省了投资，缩短了建设工期，同时简化了运行的操作和运维成本。

系统的制造可以采用模块化、标准化设计和制造，一般单机0.02MW—0.2MW，可多个机组模块化并联。单机冗余度很大，能在额定功率+/- 30%的范围内工作。

整个系统仅仅在集热部分需要一些客户化设计，不需要太多的现场基建工程，土建工作量很小，建设期较短。

系统全自动封闭运行，可做到无人值守，运维简便，运行成本低廉。ORC余热系统的年运行成本仅为其采购成本的1-3%左右。

1、系统主要部件介绍

汽轮机

ORC汽轮机是ORC系统的关键部件。这种汽轮机的运行质量稳定，适应各种变工况，密封性好，效率高（一般内效率在80-90%），采用机械密封或磁力密封或汽轮发电机组一体式密封，因此系统的密封性能佳。有机朗肯循环系统一般采用有机工质，在蒸发成气态状态下，极易泄露。如果泄露一旦发生，不仅严重影响系统的运行，造成系统停机，而且经常补充工质，操作上比较复杂，成本也极其高昂。我司ORC汽轮机由于其密封性优良，是国际上普遍采用的ORC汽轮机技术。效率较高，发电量大，采用直连的方式，配置整流逆变柜，自动并网柜，并且在热源波动情况下的出电，总体发出更大的电量。  

控制系统

根据ORC电站的工艺流程和运行特点采用如下控制方式：

1、采用集中控制方式，变频工质泵和整流逆变自动并网控制集中布置在现场或一个控制室内，根据条件的现场可以把控制室设置在原有二将控制室内加装控制柜即可。

2、系统设远程I/O站点。通过通讯接口（或硬接线方式）与PLC进行通讯，在集中控制室内实现对系统工况的集中监视。

3、对于重要的生产环节或场所设置工业电视监控系统，进行直观监视。

ORC系统一般都是封闭式自动运行，出现故障情况下只需要处理热源的输入，将蒸汽热源切换到旁路即可。

并网

本系统的发电容量较小，根据一般工业实践，可以就近选择一个负荷大于本系统的厂用电开关站，自行接入。具体接入方式待工程实施阶段再做确定。

场地

出于安 全等因素的考虑，可以布置一个简易彩钢棚，具体尺寸根据现场情况确认。

虽然现场所在地不是多雨地区，但要注意现场的排水，不要出现水侵。另外，ORC系统作为一个发电系统，要适当隔离非专 业人员的接近，可以设置一些简易的隔离设施和警示标志。

用电

本系统的辅机系统，如工质泵、冷凝泵、仪表等需要用电，需要有配电设施，380V，3相，50HZ。

系统自耗电在系统上附有用电计量仪，也可以根据客户的规范和要求另设用电计量仪器。系统用电和发电分开独立系统。

项目实施日程

本系统的总体工作时间约为4个月，其中准备期1个月，设备生产期2个月，安装和验收1个月。