ORC低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)熱力性能分析:由于受到蒸發(fā)器窄點(diǎn)溫差的約束,各工質(zhì)對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度隨著排煙溫度的升高而增大。在相同排煙溫度條件下,采用R600a、R236ea的系統(tǒng)蒸發(fā)溫度高于其他工質(zhì),R245fa、R600對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度相對(duì)較高,R123與濕工質(zhì)R161、R152a對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度相對(duì)較低且較為接近。工質(zhì)流量隨排煙溫度的升高而減小,這是因?yàn)楫?dāng)蒸發(fā)器入口熱源溫度不變時(shí),根據(jù)熱平衡方程,系統(tǒng)總吸熱量隨著排煙溫度的升高而減小,滿足此時(shí)熱負(fù)荷所需的工質(zhì)流量下降。在相同排煙溫度下,工質(zhì)間的物性差異導(dǎo)致各工質(zhì)對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的工質(zhì)流量存在差異,所有系統(tǒng)中烷烴類干工質(zhì)R600a、R600與濕工質(zhì)的流量明顯小于其他干工質(zhì),變化幅度也相對(duì)要小些,R236ea對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的流量較大且隨排煙溫度的變化幅度較大。ORC低溫余熱發(fā)電中多采用有機(jī)工質(zhì)作為循環(huán)工質(zhì)。廢氣余熱發(fā)電供貨價(jià)格
ORC余熱發(fā)電可利用的低品位能主要有以下幾種形式:(1)工業(yè)余熱?;厥展I(yè)余熱可減少工業(yè)能耗和溫室氣體的排放??衫么蠖鄶?shù)工業(yè)過程或電廠排放的煙氣,溫度一般不高于400。(2)地?zé)帷5責(zé)岚l(fā)電利用地?zé)嵴羝蛘邿崴鳛闊嵩?,我國目前已?jīng)勘測(cè)發(fā)現(xiàn)的地?zé)崽锞鶎贌崴蜔醿?chǔ)。所利用的地?zé)崴蠖嘣陲柡蜖顟B(tài)附近,溫度一般不超過200。(3)太陽能。太陽能能量密度低,熱源溫度不高,需采用基于集熱技術(shù)的ORC余熱熱電系統(tǒng),經(jīng)過集熱裝置后,溫度可以達(dá)到300。例如用平板集熱器收集低于100的太陽熱水作驅(qū)動(dòng)熱源,用ORC透平等構(gòu)成低溫太陽能熱力發(fā)電系統(tǒng),可作為分布式能源。南昌工廠余熱發(fā)電ORC是以低沸點(diǎn)有機(jī)物為工質(zhì)的朗肯循環(huán),主要由蒸發(fā)器、膨脹機(jī)、冷凝器和工質(zhì)泵四部分組成。
ORC低溫發(fā)電機(jī)組典型應(yīng)用:熱水/蒸汽余熱(化工行業(yè))。橡膠制品企業(yè)余熱類型:如輪胎硫化過程中需蒸汽溫度則高達(dá)160°C左右,無腐蝕性,其它橡膠制品的硫化溫度根據(jù)制品性能要求有所差異,一般都在130°C左右。硫化機(jī)在工作過程中有大量蒸汽泄漏損失現(xiàn)象,且泄露量可觀,回收后的蒸汽仍具有0.1MPa的壓力,因此本工藝環(huán)節(jié)的廢熱回收利用價(jià)值更高些。傳統(tǒng)做法這些廢蒸汽都未經(jīng)回收,且硫化車間溫度很高。按130°C的蒸汽考慮,單臺(tái)發(fā)電機(jī)組所需蒸汽流量約1.5T/h,單臺(tái)機(jī)組發(fā)電125kW。
低溫余熱發(fā)電是通過回收鋼鐵、水泥、石化等行業(yè)生產(chǎn)過程中排放的中低溫廢煙氣、蒸汽、熱水等所含的低品位熱量來發(fā)電,是一項(xiàng)變廢為寶的高效節(jié)能技術(shù)。該技術(shù)利用余熱而不直接消耗能源,不只不對(duì)環(huán)境產(chǎn)生任何破壞和污染,反而有助于降低和減少余熱直接排向空中所引起的對(duì)環(huán)境的污染。由于低溫余熱發(fā)電大部分利用的是溫度小于150℃的熱源,此時(shí)傳統(tǒng)的以水(蒸汽)為循環(huán)工質(zhì)的發(fā)電系統(tǒng)由于產(chǎn)生的蒸汽壓力低,導(dǎo)致發(fā)電效率較低,無法產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。在低溫余熱發(fā)電中多采用有機(jī)工質(zhì)作為循環(huán)工質(zhì)。由于有機(jī)工質(zhì)在較低的溫度下就能氣化產(chǎn)生較高的壓力,推動(dòng)渦輪機(jī)(透平機(jī))做功,故有機(jī)工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)可以在煙氣溫度200℃左右,水溫在80℃左右實(shí)現(xiàn)有利用價(jià)值的發(fā)電。ORC低溫余熱發(fā)電適用于溫度高于70℃以上的低溫余熱源。
余熱是在一定經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下,在能源利用設(shè)備中沒有被利用的能源,也就是多余、廢棄的能源。它包括高溫廢氣余熱、冷卻介質(zhì)余熱、廢汽廢水余熱、高溫產(chǎn)品和爐渣余熱、化學(xué)反應(yīng)余熱、可燃廢氣廢液和廢料余熱以及高壓流體余壓等七種。在工業(yè)上,余熱一般優(yōu)先供生產(chǎn)自用,當(dāng)有剩余時(shí),雖然直接利用(如暖通空調(diào)用或動(dòng)力用)對(duì)能源的利用率要更高一些,但限于暖通空調(diào)用量較小且季節(jié)變化較大的特點(diǎn),以及作為動(dòng)力用要求負(fù)荷相對(duì)穩(wěn)定的特點(diǎn),該種利用方式具有一定的局限性。更多地,則是選擇采用余熱發(fā)電的技術(shù)對(duì)能源進(jìn)行回收利用。ORC低溫發(fā)電機(jī)組采用環(huán)保工質(zhì)R245fa,透平和發(fā)電機(jī)一體化設(shè)計(jì),無泄漏。水泥廠純低溫余熱發(fā)電定制
低溫余熱發(fā)電是通過回收鋼鐵、水泥、石化等生產(chǎn)過程中排放的中低溫廢煙氣、蒸汽等所含的低品位熱量來發(fā)電。廢氣余熱發(fā)電供貨價(jià)格
ORC低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)組成:(1)蒸發(fā)器。蒸發(fā)器在循環(huán)系統(tǒng)中的作用是能量傳遞,是整個(gè)有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)熱量傳遞的較關(guān)鍵設(shè)備,它的傳熱效率直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)電效率。因此在有機(jī)朗肯循環(huán)運(yùn)行過程中,蒸發(fā)器造成的不可逆性損失是所有部件中占比較大的部件。(2)膨脹機(jī)。膨脹機(jī)的作用是壓縮經(jīng)過蒸發(fā)器蒸發(fā)的高溫高壓氣體,使熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能從而膨脹帶動(dòng)發(fā)電機(jī)做功。因此,膨脹機(jī)同樣是ORC余熱發(fā)電系統(tǒng)中關(guān)鍵部件之一,較為直接的影響著整個(gè)系統(tǒng)的效率。膨脹機(jī)分為速度型和容積型兩種。(3)冷凝器。與蒸發(fā)器的工作原理剛好相反,主要是將從膨脹機(jī)排出的氣體冷凝為過冷液體,內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括過熱區(qū)、兩相區(qū)和過冷區(qū)。冷凝器和蒸發(fā)器同樣是有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)中的關(guān)鍵換熱部件。(4)工質(zhì)泵。工質(zhì)泵的作用是使有機(jī)工質(zhì)在細(xì)長的管道內(nèi)流動(dòng)的同時(shí)達(dá)到一個(gè)設(shè)置的流速從而來提高自身的壓力。工質(zhì)泵很容易被氣體或是液體腐蝕從而導(dǎo)致了系統(tǒng)效率降低。廢氣余熱發(fā)電供貨價(jià)格