该装置受某大学委托,以向学生演示有机朗肯循环全过程为目的。
该装置完全按照工业ORC余热发电系统标准设计和制造,系统以我公司单独开发的微型涡轮膨胀机为核心,配套有:冷、热源及凝汽器、蒸发器,工质泵,储罐,传感器,自动控制系统等完整要素。
该装置能够模拟ORC系统的工质与热源换热蒸发汽化、工质汽推动膨胀机做功发电、乏汽与冷源换热冷凝、工质泵泵送工质液进蒸发器等完整过程。工艺线路简图如图1.
图1 ORC系统工艺线路图
系统配置有温度、压力、流量等传感器,并由PLC系统根据采集到的数据按照预制程序进行调节控制,可全自动持续稳定运行。当出现异常工况时能及时报警提示或自动停机,保证系统和人员安全。
系统实际运行工况稳定,测试数据表明膨胀机效率大于0.65,在微型机型上达到该指标非常难得。
表1 膨胀机关键指标汇总表
该模型系统的设计、制造难度较高,特别是微型涡轮膨胀机的设计、计算、制造、装配难度要超过工业级大型膨胀机。
该装置的持续稳定运行,特别是微型涡轮膨胀机高效率运行,表明我公司完全具备开发、建造工业级ORC系统的能力。
图2 实机测试现场图