Jedro energetske učinkovitosti in tehnična krepitev sistema za proizvodnjo električne energije ORC z izmenjevalnikom toplote
Osnovna logika sistema za proizvodnjo električne energije ORC je absorbirati toplotno energijo nizke-stopnje z organskimi delovnimi tekočinami z nizkim vreliščem (kot so ciklopentan, R245fa itd.) in doseči pretvorbo energije s ciklom izhlapevanja, širjenja, kondenzacije in povečanja tlaka. Toplotni izmenjevalnik z rekuperacijo toplote igra nenadomestljivo vlogo v tem krogu, saj poteka skozi več ključnih povezav. Njegova osnovna funkcija se odraža v treh razsežnostih: kot uparjalnik absorbira toploto iz industrijske odpadne toplote, geotermalne energije in drugih virov toplote, hitro izhlapeva in uparja tekočo organsko delovno tekočino ter zagotavlja-plinasto delovno tekočino pod visokim tlakom, da ekspanzijski stroj opravlja delo; Kot regenerator obnavlja odpadno toploto visoko{6}}temperaturne plinaste delovne tekočine po ekspanzijskem delu, predgreje tekočo delovno tekočino, ki vstopa v uparjalnik, zmanjša porabo energije vira toplote in izboljša splošno toplotno učinkovitost sistema; Kot kondenzator kondenzira plinasto delovno tekočino pod nizkim-tlakom po ekspanziji v tekoče stanje, s čimer zagotavlja stabilne vstopne pogoje za kroženje črpalke delovne tekočine in zagotavlja delovanje-zanke sistema.
Široko temperaturno območje in učinkovita zmogljivost prenosa toplote sta njegovi glavni poudarki. Sistem ORC ima širok razpon temperatur vira toplote (100 stopinj -400 stopinj), ki zajema različno nizko-stopenjsko toplotno energijo, kot je industrijska odpadna toplota, geotermalna energija, hladna energija LNG itd. Toplotni izmenjevalnik toplote lahko ohranja učinkovito zmogljivost prenosa toplote v različnih temperaturnih območjih z optimizacijo zasnove pretočnega kanala in izbiro materiala. Na primer, v scenarijih uporabe geotermalne energije pri nizkih-temperaturah lahko toplotni izmenjevalniki s ploščatimi rebri dosežejo učinkovito izmenjavo toplote pri nizkih temperaturnih razlikah; Pri industrijski visokotemperaturni rekuperaciji odpadne toplote lahko ploščni in lupinasti toplotni izmenjevalniki, izdelani iz zlitin, odpornih na visoke temperature, stabilno obvladajo nihajoče delovne pogoje in zagotovijo učinkovitost izhlapevanja delovne tekočine. Zanašajoč se na to prednost, lahko stopnja pretvorbe energije odpadne toplote sistema ORC doseže 10% -25%, kar je bistveno več kot tradicionalna tehnologija rekuperacije odpadne toplote.
Dvojno jamstvo za kompaktno strukturo in visoko zanesljivost, primerno za različne scenarije namestitve. Industrijske lokacije, ladje, oddaljene elektrarne in drugi scenariji uporabe zahtevajo stroge zahteve glede odtisa opreme in stabilnosti delovanja. Modularna zasnova toplotnih izmenjevalnikov z rekuperacijo toplote ne le znatno zmanjša zasedenost prostora, temveč tudi olajša transport in-montažo na mestu. Hkrati uporaba varjenih konstrukcij in korozijsko-odpornih zlitin učinkovito rešuje težave s puščanjem in odpovedjo zaradi utrujenosti tradicionalnih toplotnih izmenjevalnikov pri visoki temperaturi, visokem tlaku in izmenični obremenitvi, kar omogoča, da čas neprekinjenega delovanja sistemov ORC doseže več deset tisoč ur, kar tvori stabilno prilagoditev procesom industrijske proizvodnje, ne da bi to vplivalo na normalno delovanje glavne opreme.
Sinergijski učinek optimizacije energetske učinkovitosti in nizko-zmanjšanja emisij ogljika je v skladu s potrebami trajnostnega razvoja. Toplotni izmenjevalnik z rekuperacijo toplote rekuperira odpadno toploto delovne tekočine z zasnovo za rekuperacijo toplote, s čimer znatno izboljša celovito učinkovitost izrabe energije sistema ORC, hkrati pa zmanjša vpliv neposrednih emisij industrijske odpadne toplote na okolje. V panogah z visoko porabo energije, kot so jeklarstvo, cement in steklo, lahko sistemi ORC, opremljeni z učinkovitimi toplotnimi izmenjevalniki za rekuperacijo toplote, pretvorijo več kot 50 % odpadne toplotne energije v proizvodnem procesu v električno energijo, s čimer zmanjšajo stroške porabe energije in emisije toplogrednih plinov za podjetja ter zagotavljajo izvedljivo pot za industrijsko nizko{4}}ogljično preobrazbo.
