目前化工行業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)工藝中有多處工藝介質氣(溫度約90~160℃)通過水冷方式進行冷卻,不但造成低品位熱能資源的浪費,循環(huán)冷卻水系統(tǒng)自身還要消耗大量的電能和水資源。雖然有些工藝流程實現(xiàn)了高溫介質對低溫介質的加熱來優(yōu)化化工生產(chǎn)過程中的管網(wǎng)匹配工藝,但高溫介質和低溫介質間往往存在較大的溫度差,造成熱能的損失和浪費。有機朗肯循環(huán)技術可實現(xiàn)對化工過程中工藝流體余熱的回收利用,回收過程中有機朗肯循環(huán)介質與冷熱流體實現(xiàn)熱量交換,有效回收利用工藝介質氣冷卻過程中排放的低溫熱能。ORC發(fā)電機組的裝機容量和對電網(wǎng)的沖擊較小。ORC發(fā)電組供應費用
工質選擇的基本原則:ORC發(fā)電系統(tǒng)的工質選擇十分重要,選擇過程中應該充分考慮工質的經(jīng)濟性、安全性和技術性。工質必須具有較低的臨界溫度和臨界壓力,較低的蒸汽過熱要求并且粘度較低,以及較小的體積比,工質應具有適當?shù)臒岱€(wěn)定極限,和發(fā)動機材料、潤滑油都具有較好的相容性。除性能要求外,工質也要滿足環(huán)保的要求,而且要控制工質的毒性和滿足化學穩(wěn)定性要求,在經(jīng)濟性上也要足夠低廉,并且輸送儲存都比較方便。選擇工質時,更重要的在于工質的熱力學性能,將會決定設備的尺寸、穩(wěn)定性、環(huán)保水平很經(jīng)濟性。ORC發(fā)電組供應費用有機朗肯循環(huán)發(fā)電技術系統(tǒng)構成簡單。
在能源危機、氣候變化的時代背景下,有機朗肯循環(huán)(ORC)作為一種低溫余熱資源利用的有效途徑,得到普遍的研究及工業(yè)應用?;旌瞎べ|作為該領域的研究熱點,在能否提高ORC循環(huán)性能等問題上觀點截然相悖。本文從工作原理、循環(huán)性能評價、工質篩選和工藝優(yōu)化等方面對混合工質ORC展開分析及研究,以探究爭議的主要及解決途徑。研究結果表明:混合工質ORC的爭議主要源于缺乏統(tǒng)一的優(yōu)化及評價基準,普遍采用的以盡可能大的相變溫度滑移為約束條件,有可能降低混合工質性能;混合工質的組分調控特性表現(xiàn)出巨大潛力,結合組分調控的工藝設計、相變溫度滑移的定量優(yōu)化、實驗及中試是未來應重點關注的研究方向。
ORC余熱發(fā)電系統(tǒng)結構本身的優(yōu)勢:系統(tǒng)本身使用導熱油作為中間換熱工質,因為導熱油在300的條件下仍不汽化而保持常壓,此時的水蒸氣飽和壓力已高達8.5MPa。300以下,用導熱油代替?zhèn)鹘y(tǒng)的熱載體水蒸氣,就能以低壓管道系統(tǒng)代替高壓管道系統(tǒng),降低投資。此外導熱油還具有傳熱均勻,熱穩(wěn)定性好以及優(yōu)良的導熱特性。導熱油對普通的碳鋼設備和管道基本上無腐蝕作用,不需要采用類似蒸汽系統(tǒng)的給水脫鹽、除氧等復雜的處理過程,因此具有系統(tǒng)簡單輸送方便等優(yōu)點。因此用導熱油作為工質的機組傳熱效率高。ORC電廠使用的空冷冷凝器要比水蒸氣電廠使用的空冷冷凝器的體積小得多。
ORC系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度應該控制在70-11℃,并且系統(tǒng)的凈輸出功存在極大值,綜合分析工質對環(huán)境影響潛能值,使用R600a工質比較有效,根據(jù)蒸發(fā)溫度為100℃設計,ORC系統(tǒng)可以獲得385kW的發(fā)電功率,全年可以節(jié)約950噸標煤,并減少2250噸二氧化碳,以及降低氮氧化物的排放,有非常好的節(jié)能減排效果。垃圾焚燒低溫余熱發(fā)電的系統(tǒng)設計中,設計人員應該了解不同工質的屬性,并根據(jù)系統(tǒng)的要求正確選擇工質;有工質的蒸發(fā)溫度,對發(fā)電功率、發(fā)電效率和排煙溫度有明顯影響,工質選擇時應予以綜合考慮。ORC發(fā)電機組的裝機容量和對電網(wǎng)的功率較大。高效磁浮渦輪ORC發(fā)電機制作費用
使用有機朗肯循環(huán)可以用有機工質將低溫余熱回收后進行發(fā)電。ORC發(fā)電組供應費用
ORC發(fā)電機組可將工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的中低溫余熱進行回收,并轉化為高等電能。ORC渦輪透平膨脹技術可利用90~300℃的低溫熱源進行發(fā)電,熱電轉換效率處于行業(yè)先進水平。渦輪透平是目前該領域內效率更高的低溫發(fā)電技術。這一技術可普遍用于石化、鋼鐵、水泥、建材、玻璃、陶瓷、化肥、化工等高能耗行業(yè)的余熱回收發(fā)電,應用形式包括:工藝熱媒水余熱回收發(fā)電、工藝物料余熱回收發(fā)電、工藝乏汽或放散廢蒸汽余熱回收發(fā)電、工業(yè)窯爐煙氣余熱回收發(fā)電等。也可以推廣到可再生能源如地熱發(fā)電、太陽能光熱發(fā)電和生物質發(fā)電等系統(tǒng)中。ORC發(fā)電組供應費用