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1、低温余热发电循环技术一、低温余热发电低温余热发电技术是通过回收低于300400C的中低温的废蒸 汽、烟气所含的低品位的热量来发电，它将低品位的或废弃的热能转 化为高级能源 电能。二、低温余热发电循环技术1、朗肯循环朗肯循环一般指蒸汽郎肯循环，适用于烟气高于350C以上的余 热。在朗肯循环中，水在锅炉（或余热锅炉）中被加热，产生高温和 高压蒸汽。该蒸汽流过汽轮机时急剧膨胀后冷却至低温、低压的尾气， 该汽轮机驱动一台发电机发出电力。从汽轮机排出的尾气被具有环境 温度的空气，或被来自冷却水池或冷却塔中的冷却水冷却成水。凝结 水接着被泵入锅炉重复上述过程。这种简单的朗肯循环框图如图一所Zjo可热蒸汽Z
2、图1朗肯循环电厂循环简图Z朗肯循环电厂的效率较差，即使是容量最大、采用朗肯循环的最 新型的燃煤电厂，一般来说其循环效率都超不过35% （目前国内亚 临界参数燃煤电厂的循环效率已达38%，超临界和超超临界参数的 燃煤电厂的循环效率分别可达40和43%左右），也就是说燃料燃烧 产生的总热量中仅有35%被转换成了热能。这65%的能量损失是由 于一系列的原因造成的。其中约15%的能量损失是由于燃料中的水 分、炉墙的热辐射、排烟损失和自耗电所造成的。朗肯循环是目前槽式太阳能热电站中广泛采用的动力循环模式， 用太阳热加热集热器中的导热油，经过换热产生蒸汽，驱动汽轮机带 动发电机发电代表性的电站有美国的 S
3、EGS系列电站，西班牙的 Andaso l系列电站等。2、有机朗肯循环有机朗肯循环采用高分子量有机工质（如正戊烷），相变温度低, 可以从温度较低的热源吸热，并转化为电能。主要优点是运行温度较 低，可以将槽式集热温度由390降到304,降低集热损失；采用有机 工质，电站可以建在缺水的沙漠地区。有机朗肯循环系统的主要缺点 是循环效率低，气温较高时比蒸汽循环低15% 25%，同时成本较 高。卡琳娜循环系统适合中低温余热利用，是实现200r以下热电转 换最有效的途径。由前苏联科学家卡琳娜博士于1983年提出，工作 介质为氨和水的混合物。该循环采用氨水作为循环工质，氨水在蒸发 过程中变温蒸发，减少了工质
4、吸热和凝结过程的不可逆性，利用混合 工质热力学原理上的物性特点，改善了热源与工质的匹配性能，降低 了排出温度，提高了热源的利用率，改善了循环性能，是提高循环效 率的有效途径。卡琳娜循环系统在技术和经济性方面还存在如下问题：热源温 度不宜超过650 r ；循环工质采用氨水，整个循环系统需要防腐;氨水不稳定，易挥发具有毒性的氨气，循环封闭回路的安全性和可 靠性需要特别关注；氨水混合工质蒸发过程较为复杂，实际运行过 程与理论计算具有一定差别，技术需进一步完善。4、郎肯和卡琳娜联合循环发电以水为工质的朗肯循环系统由于水的等温蒸发特性，使循环的平 均吸热温度偏低，温差增大，不可逆损失增加。而以氨水混合物为工质 的卡林纳循环，由于其变温蒸发的特点，可以使得气化过程与热源的放 热过程更好的匹配，降低换热过程中的不可逆损失，提高余热利用效率, 并且在较低的温度下就可以气化，因此，在中低温利用方面具有更好的 应用前景。郎肯和卡琳娜联合循环正是取各自的优势，在发电系统中实现更 为优化的能级利用，从而提高发电效率和降低投资成本。
低温余热发电循环技术
