1

Organický Rankinův cyklusOrganický Rankinův cyklus

Jaroslav Sláma

TTS eko Třebíč

2

Konverzní technologieKonverzní technologie

Rankinův parostrojní cyklus- parní stroj

- turbína

- šroubový parní stroj

Organický Rankinův parostrojní cyklus Plynová turbína (Braytonův cyklus) Spalovací motor Stirlingův motor Palivový článek

3

Co je ORCCo je ORC

- Cyklus parostrojního zařízení, kde je pracovní látkou organické

médium.

- Parostrojní zařízení konvertuje tepelnou energii na mechanickou práci.

- Pracovní médium prochází fázovými změnami.

4

ORC versus RCORC versus RC

5

Rozdělení ORCRozdělení ORC

Podle tlaku- nadkritické

- podkritické

Podle uspořádání- s rekuperátorem

- bez rekuperátoru

Podle zdroje tepla (aplikace)- odpadní teplo (citelné teplo spalin)

- geotermální energie

- sluneční energie

- biomasa

6

Uspořádání cykluUspořádání cyklu- s rekuperátorem

- bez rekuperátoru

7

ORC a biomasaORC a biomasa

Provozní soubory- Kotel- Olejová strojovna- ORC

8

Dispozice a parametry ORC na biomasuDispozice a parametry ORC na biomasu

Výkonová škála

Pel = 200 – 1000 kWe

Teplota termooleje

tIN = 300 °C

tOUT = 250 °C

Teplota vody

tIN = 60 °C

tOUT = 80 °C

9

Stupeň konverze ORC na biomasuStupeň konverze ORC na biomasu

Parametry, které ovlivňují konverzi přivedené tepelné energie do elektrické:

1. Parametry médií

- Teplotní hladina zdrojového termooleje

- Teplotní hladina chladící vody

2. Parametry aparátů

- Efektivnost rekuperátoru

- Termodynamická účinnost turbíny

3. Způsob provozování

10

Provozní sekvence ORCProvozní sekvence ORC

Vakuování

Kontrola těsnosti

Nahřívání

Start turbíny

Provoz

Odstavení

11

ZávěrZávěr ORC je technologie vhodná pro kombinovanou výrobu tepla a elektrické energie z biomasy a pro

využití nízkopotenciálních zdrojů tepla (geotermální energie, odpadní teplo spalin, odpadní teplo výrobních technologií).

Výkonový rozsah komerčně vyráběných jednotek na biomasu je cca 200 až 1500 kWe. Jednotky jsou koncipovány jako podkritické s rekuperátorem.

Stupeň konverze tepelné energie do elektrické se pohybuje při nominálním výkonu v rozsahu 16 až 18 % ve vztahu k teplu přivedenému do cyklu (pro teplotní spády 300/250°C-olej, 60/80°C-voda).

Výhody ORC:- jednoduchá konstrukce turbíny s vysokou termodynamickou účinností, nízkými otáčkami a velkou životností- relativně nízké tlaky a teploty v celém systému dovolují používat běžné materiály a technologie pro celý systém (kotel, strojovna, ORC)

- pracovní médium je nekorozivní, neagresivní, nemusí se upravovat.

Nevýhody ORC:

- pracovní média jsou vesměs hořlavá

- vysoké nároky na těsnost systému