对流热采油页岩过程低温余热ORC系统热力分析

为回收利用对流热采油页岩过程中产生的低温余热蒸汽,提出并设计有机朗肯循环(ORC)系统进行热力发电。在特定余热蒸汽参数条件下,基于R245fa循环工质,编制计算程序模拟分析了ORC系统变工况参数对该系统热效率及输出功率的影响规律。数值模拟结果表明:设定汽轮机背压为0.25MPa时,工质最高蒸发压力为2.566MPa,在此范围内,系统热效率随蒸发压力升高单调增加,增幅减缓;取蒸发器出口温度85℃时,对于不同的蒸发压力系统允许运行工质流量范围不同,在同一蒸发压力下,由于热源限制导致系统热效率并未随工质流量增加显著提高,但可得到更多输出净功;蒸发压力为1.5 MPa时,随余热排放温度的降低,系统输出净功显著提高;随汽轮机背压的降低,系统热效率得到明显改善,但汽轮机背压的降低增加了工质冷凝的困难,合适的背压值取0.2MPa。