我国ORC低温余热发电技术研究起步较晚,早期主要引进以色列技术。2014年以来,我国ORC低温余热发电技术自主研发速度加快,研究成果不断涌现,拥有自主知识产权的大功率发电装置问世,并逐步实现量产。在研究机构与装置生产企业的推动下,我国ORC低温余热发电技术得到推广应用,成功进入商业化运营阶段,ORC低温余热发电市场规模持续扩大。现阶段,我国ORC低温余热发电行业已经取得了长足进步,但整体研发实力与技术工艺依然较弱,在部分关键零部件领域仍存在技术短板,未来发展仍需不断突破。ORC是以低沸点有机物为工质的朗肯循环。干熄焦余热发电设计
ORC低温发电机组典型应用:烟气利用(建材/钢铁行业)。为了对企业陶瓷窑等烟气加以利用,考虑采用ORC低温发电机组回收该部分余热进行发电,创造收益,节能减排。如陶瓷窑应用ORC发电来说,烟气换热成热水的温度越高,单位热水发电量越大,ORC发电效率也越高。但换热热水越高烟气换热器成本也会随之上涨,因此综合烟气温度、机组效率、换热器成本等诸多因素考虑,利用烟气换热器将热水加热至138℃进入ORC余热发电机组进行发电。近年来,低温烟气余热的有效回收利用引起了人们的普遍关注。有机朗肯循环(ORC)系统因具有结构简单、效率高、环境友好等优点而逐渐推广应用。水泥厂余热发电机组批发价ORC低温发电机组装机功率230kW,额定功率210kW,净发电功率170~180 kW。
ORC低温余热发电设备特点:(1)设备装置撬块式设计,运输、安装简便;(2)操作简单,负荷波动能力强,可在40%~110%范围内稳定运行;(3)采用高效、结构合理的传质设备和可靠的材质;(4)可采用PLC对装置进行自动控制,关键参数由PLC自动调控;发电机可以自动追踪电网参数,并自动并网;(5)发电装置智能监测电网状态,可提供稳定的电能,对电网无冲击;(6)安全可靠,拥有泄压系统、超温报警系统及先进的自控系统;(7)采用环保工质R245fa,透平和发电机一体化设计,无泄漏;(8)机组拥有先进的设备自冷系统,无需外置油分及冷却系统。
ORC低温余热发电系统组成:(1)蒸发器。蒸发器在循环系统中的作用是能量传递,是整个有机朗肯循环系统热量传递的较关键设备,它的传热效率直接影响到整个系统的发电效率。因此在有机朗肯循环运行过程中,蒸发器造成的不可逆性损失是所有部件中占比较大的部件。(2)膨胀机。膨胀机的作用是压缩经过蒸发器蒸发的高温高压气体,使热能转变为机械能从而膨胀带动发电机做功。因此,膨胀机同样是ORC系统中关键部件之一,较为直接的影响着整个系统的效率。膨胀机分为速度型和容积型两种。(3)冷凝器。与蒸发器的工作原理刚好相反,主要是将从膨胀机排出的气体冷凝为过冷液体,内部结构包括过热区、两相区和过冷区。冷凝器和蒸发器同样是有机朗肯循环系统中的关键换热部件。(4)工质泵。工质泵的作用是使有机工质在细长的管道内流动的同时达到一个设置的流速从而来提高自身的压力。工质泵很容易被气体或是液体腐蚀从而导致了系统效率降低。ORC低温余热发电机组采用环保工质R245fa,透平和发电机一体化设计,无泄漏。
ORC低温发电机组典型应用:一、烟气余热(钢铁行业)。烧结工序的能耗约占冶金总能耗的10~12%,而其排放的余热约占总能耗热能的49%。在烧结矿生产过程中,特别是烧结矿由鼓风式环冷机冷却过程中会排出大量温度为250~380廉的低温烟气,其热能量大约为烧结矿热耗量的30%左右。可以充分利用环冷机二段和三段的余热,实现节能增效。二、内燃机余热。利用现有内燃机的缸套水及高温烟气余热,制取热水或蒸汽,供给余热发电机组使用,1台1.5MW内燃机余热可以装机1台125kW机组。低温余热发电是通过回收钢铁、水泥、石化等生产过程中排放的中低温废烟气、蒸汽等所含的低品位热量来发电。昆明余热发电价格
ORC低温余热发电机组因为采用磁浮轴承技术,电机内部没有任何的油脂,故工质做功效率会保持在较佳状态。干熄焦余热发电设计
ORC低温发电机组典型应用:蒸汽余热(化工行业)。橡胶制品企业余热类型:如轮胎硫化过程中所需蒸汽温度则高达160℃左右,无腐蚀性,其它橡胶制品的硫化温度根据制品性能要求有所差异,一般都在130℃左右。硫化机在工作过程中有大量蒸汽泄漏损失现象,且泄露量可观,回收后的蒸汽仍具有0.1MPa的压力,因此本工艺环节的废热回收利用价值更高些。传统做法这些废蒸汽都未经回收,起硫化车间温度很高。按130℃的蒸汽考虑,单台发电机组所需蒸汽流量≈4T/h。单台机组发电280kW。干熄焦余热发电设计