余热的回收利用途径很多。一般说来,综合利用余热更好。其次是直接利用;第三是间接利用(产生蒸汽用来发电)。如钢铁工业:钢铁厂中的焦炉。目前我国大中型钢铁企业具有各种不同规格的大小焦炉50多座。根据调查,各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17%~67%,可回收利用的余热资源约为余热总资源的60%。炼钢厂中的转炉烟气发电,发电系统,可配置发电量为3000Kw的电站80座。炼钢厂中的电熔炉,现如今全国有20多座,其中65吨级可发电量在5000Kw/座以上。ORC余热发电适用于温度高于70℃以上的低温余热源。昆明水泥厂余热发电
ORC低温余热发电系统经济性分析:由于工质物性不同,各工质对应系统的蒸发压力具有明显差异,湿工质的蒸发压力相对较高,其中R161的蒸发压力明显高于其他工质,R123对应系统的蒸发压力较低。结合投资成本随排烟温度的相关信息可知,随着排烟温度的升高,系统设备成本先增加后减小。在该热源条件下,采用R600a与R236ea的系统投资成本始终较高,R245fa与R600次之,采用R123的系统投资成本相对较低,湿工质R161、R152a对应系统的投资成本始终较为接近且明显低于干工质对应系统。结合LEC随排烟温度的相关信息可知,随着排烟温度的升高,各系统的LEC逐渐下降,降幅趋于平缓,且各工质对应系统均存在对应的排烟温度工况使得LEC达到较小值。钢铁厂余热发电批发ORC低温余热发电机组安全可靠,拥有泄压系统、超温报警系统及先进的自控系统。
ORC低温发电机组典型应用:热水余热(化工行业)。化工类用户项目某区1.0MPa及以上蒸汽冷凝液经闪蒸后,与0.5MPa蒸汽冷凝液混合;进入缓冲罐与回流冷液混合为132℃、0.2MPaG,正常流量为436t/h,经泵加压至0.7MPaG压力后送。132℃冷凝液部分送往余热制冷装置制备-20℃的冷冻液,降温后的约110℃蒸汽冷凝液以及剩余的132℃蒸汽冷凝液,均送往余热发电装置回收余热发电,降至约80℃送至空冷器,降至45℃送至脱盐水站进行处理。将110℃蒸汽冷凝液中低品位余热,通过ORC发电机组转换成高品位的电能。化工类如氯碱、化肥等企业余热资源非常普遍。如在氯碱企业生产过程中,较大的热源点是氯化氢的合成及氯乙烯合成,反应热全部采用循环水降温吸收,产生温度为95℃以上的热水。传统上吸收完热量后的热水采用凉水塔降温或空气降温保持热量平衡,因此造成了热能的浪费。
上海能环实业有限公司小白接受,ORC余热发电技术始于20世纪50年代,适用于80度~300度热源的低品位余热发电领域。ORC是以低沸点有机物为工质的朗肯循环,主要由蒸发器、膨胀机、冷凝器和工质泵四部分组成。有机工质在换热器中从余热流中吸收热量后汽化,生成具一定压力和温度的蒸汽,蒸汽进入膨胀机膨胀做功,带动发电机发电或拖动其它动力机械做功。从膨胀机排出的低蒸汽在冷凝器中向冷却水放热,凝结成液态,之后借助工质泵重新回到蒸发器,构成整个系统循环。ORC低温余热发电凝结器里一般处于略高于环境大气压力的正压,不需设置真空维持系统。
低温余热ORC发电机组,主要特点详细描述如下:1.机组变工况自动调节,能适应热源温度、压力和流量的变化(能在30%-110%设计工况下稳定运行),热源波动变化时设备可以自行调节到稳定运行状态;2.机组电力自动并网,得益于PLC自动控制,发电机可以自动追踪电网参数并同步;发电装置智能监测电网状态,稳定变载发电,对网无冲击;发出的电既可以并入电网也可以直接带负载;3.设备实现全自动化,无人值守;设备操作方便,一键式启动和停止;系统启停迅速,无需预热,盘车等操作,启停时间均小于10分钟。4.发电机组能确保长期稳定运行,安全可靠。拥有泄压系统、超温报警系统及先进的自控系统;设备自带压力温度报警及故障分析功能。ORC低温余热发电可实现远程控制,无人值守,需要极少的运行、维修人员,运行成本很低。青海水泥余热发电设备
ORC低温余热发电系统的单机容量可从几千瓦到数千千瓦。昆明水泥厂余热发电
ORC低温余热发电系统正常工作时,余热介质首先通过蒸发器将有机工质加热成高温高压的饱和蒸汽或过热蒸汽,然后高压的蒸汽进入膨胀机膨胀并且驱动膨胀机做功带动发电机发电,膨胀后的蒸汽进入冷凝器冷却降温至液态,之后工质泵将液态有机工质送回蒸发器进行再次加热。ORC采用各工质系统的热耗率均随排烟温度的升高而减小,这是因为随着排烟温度的升高,系统蒸发温度逐渐增大,当冷凝温度不变时系统平均吸热温度增加,热效率提高,热耗率下降。由于热耗率可看作是热效率倒数的函数,可发现采用各工质系统的热耗率排序与净功率的排序相反。昆明水泥厂余热发电