我國ORC低溫余熱發(fā)電技術研究起步較晚,早期主要引進以色列技術。2014年以來,我國ORC低溫余熱發(fā)電技術自主研發(fā)速度加快,研究成果不斷涌現(xiàn),擁有自主知識產(chǎn)權的大功率發(fā)電裝置問世,并逐步實現(xiàn)量產(chǎn)。在研究機構與裝置生產(chǎn)企業(yè)的推動下,我國ORC低溫余熱發(fā)電技術得到推廣應用,成功進入商業(yè)化運營階段,ORC低溫余熱發(fā)電市場規(guī)模持續(xù)擴大。現(xiàn)階段,我國ORC低溫余熱發(fā)電行業(yè)已經(jīng)取得了長足進步,但整體研發(fā)實力與技術工藝依然較弱,在部分關鍵零部件領域仍存在技術短板,未來發(fā)展仍需不斷突破。ORC是以低沸點有機物為工質(zhì)的朗肯循環(huán)。干熄焦余熱發(fā)電設計
ORC低溫發(fā)電機組典型應用:煙氣利用(建材/鋼鐵行業(yè))。為了對企業(yè)陶瓷窯等煙氣加以利用,考慮采用ORC低溫發(fā)電機組回收該部分余熱進行發(fā)電,創(chuàng)造收益,節(jié)能減排。如陶瓷窯應用ORC發(fā)電來說,煙氣換熱成熱水的溫度越高,單位熱水發(fā)電量越大,ORC發(fā)電效率也越高。但換熱熱水越高煙氣換熱器成本也會隨之上漲,因此綜合煙氣溫度、機組效率、換熱器成本等諸多因素考慮,利用煙氣換熱器將熱水加熱至138℃進入ORC余熱發(fā)電機組進行發(fā)電。近年來,低溫煙氣余熱的有效回收利用引起了人們的普遍關注。有機朗肯循環(huán)(ORC)系統(tǒng)因具有結構簡單、效率高、環(huán)境友好等優(yōu)點而逐漸推廣應用。水泥廠余熱發(fā)電機組批發(fā)價ORC低溫發(fā)電機組裝機功率230kW,額定功率210kW,凈發(fā)電功率170~180 kW。
ORC低溫余熱發(fā)電設備特點:(1)設備裝置撬塊式設計,運輸、安裝簡便;(2)操作簡單,負荷波動能力強,可在40%~110%范圍內(nèi)穩(wěn)定運行;(3)采用高效、結構合理的傳質(zhì)設備和可靠的材質(zhì);(4)可采用PLC對裝置進行自動控制,關鍵參數(shù)由PLC自動調(diào)控;發(fā)電機可以自動追蹤電網(wǎng)參數(shù),并自動并網(wǎng);(5)發(fā)電裝置智能監(jiān)測電網(wǎng)狀態(tài),可提供穩(wěn)定的電能,對電網(wǎng)無沖擊;(6)安全可靠,擁有泄壓系統(tǒng)、超溫報警系統(tǒng)及先進的自控系統(tǒng);(7)采用環(huán)保工質(zhì)R245fa,透平和發(fā)電機一體化設計,無泄漏;(8)機組擁有先進的設備自冷系統(tǒng),無需外置油分及冷卻系統(tǒng)。
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,是整個有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)熱量傳遞的較關鍵設備,它的傳熱效率直接影響到整個系統(tǒng)的發(fā)電效率。因此在有機朗肯循環(huán)運行過程中,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。膨脹機的作用是壓縮經(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械能從而膨脹帶動發(fā)電機做功。因此,膨脹機同樣是ORC系統(tǒng)中關鍵部件之一,較為直接的影響著整個系統(tǒng)的效率。膨脹機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,主要是將從膨脹機排出的氣體冷凝為過冷液體,內(nèi)部結構包括過熱區(qū)、兩相區(qū)和過冷區(qū)。冷凝器和蒸發(fā)器同樣是有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)中的關鍵換熱部件。(4)工質(zhì)泵。工質(zhì)泵的作用是使有機工質(zhì)在細長的管道內(nèi)流動的同時達到一個設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致了系統(tǒng)效率降低。ORC低溫余熱發(fā)電機組采用環(huán)保工質(zhì)R245fa,透平和發(fā)電機一體化設計,無泄漏。
ORC低溫發(fā)電機組典型應用:一、煙氣余熱(鋼鐵行業(yè))。燒結工序的能耗約占冶金總能耗的10~12%,而其排放的余熱約占總能耗熱能的49%。在燒結礦生產(chǎn)過程中,特別是燒結礦由鼓風式環(huán)冷機冷卻過程中會排出大量溫度為250~380廉的低溫煙氣,其熱能量大約為燒結礦熱耗量的30%左右。可以充分利用環(huán)冷機二段和三段的余熱,實現(xiàn)節(jié)能增效。二、內(nèi)燃機余熱。利用現(xiàn)有內(nèi)燃機的缸套水及高溫煙氣余熱,制取熱水或蒸汽,供給余熱發(fā)電機組使用,1臺1.5MW內(nèi)燃機余熱可以裝機1臺125kW機組。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。昆明余熱發(fā)電價格
ORC低溫余熱發(fā)電機組因為采用磁浮軸承技術,電機內(nèi)部沒有任何的油脂,故工質(zhì)做功效率會保持在較佳狀態(tài)。干熄焦余熱發(fā)電設計
ORC低溫發(fā)電機組典型應用:蒸汽余熱(化工行業(yè))。橡膠制品企業(yè)余熱類型:如輪胎硫化過程中所需蒸汽溫度則高達160℃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℃左右。硫化機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)的廢熱回收利用價值更高些。傳統(tǒng)做法這些廢蒸汽都未經(jīng)回收,起硫化車間溫度很高。按130℃的蒸汽考慮,單臺發(fā)電機組所需蒸汽流量≈4T/h。單臺機組發(fā)電280kW。干熄焦余熱發(fā)電設計