国家在大型环保及资源综合利用设备、余能回收利用领域突破重大关键节能技术、重点节能低碳技术推广、节能与能效提升技术创新、工业余能深度回收利用及提高工业余能回收利用效率、提升节能技术装备供给水平、有序推进地热发电等方面逐步重视,不断出台政策予以支持。ORC低温余热发电技术国际上已成熟应用于可再生能源如地热发电、太阳能光热发电和生物质发电等,以及各种工业余热回收发电应用中。目前除可再生能源领域,ORC低温余热发电技术还普遍用于石化、钢铁、水泥、建材、玻璃、陶瓷、化肥、化工等高能耗行业的余热回收发电。ORC余热发电适用于温度高于70℃以上的低温余热源。甘肃余热发电产业
ORC低温余热发电系统特点:(1)对较低温度热源的利用有更高的效率。(2)戊烷比水蒸气密度大,比容小,因此所需汽轮机的尺寸(特别是减小汽轮机末级叶片的高度)、排气管道尺寸及空冷冷凝器中的管道直径均较小。(3)与水蒸气不同,戊烷在膨胀作功过程中,从高压到低压始终保持干燥状态,这就消除了形成湿气以及当高速小水滴冲击汽轮机时,产生腐蚀损坏的可能性。所以,ORC能比水蒸气汽轮机更有效地适应部分负荷运行及大的功率变动,不需要装过热器。玻璃厂余热发电制作低温余热发电中多采用有机工质作为循环工质。
低温余热发电利用的技术路线:1.低温余热利用简介。低温余热是指热源温低于250度,而常规汽轮机发电需要的蒸汽参数较低为1.27Mpa,温度为340度,即使补汽凝汽式机组的补汽,参数也在0.25MPa,温度200度。余热用于发电的应用需要将热源换热成热水或者蒸汽,考虑换热器的换热效率、换热面积等因素,换热器较低要保证20度左右的端差,而温度140度蒸汽对应的饱和压力0.36Mpa(a),已不适用于常规汽轮发电机组。因此,当余热热源温度在低于160度的热源就很难利用。2.低温余热发电利用方式。烧结厂全厂的热平衡,已没有能与之匹配简洁有效的直接利用方式,只能用来发电。。
ORC发电机组是整个发电系统的关键,ORC发电机组主要有以下特点:(1)装置撬块式一体设备,移动和运输、安装简便;模块化整体平台设计,体积小,安装简单,现场只需接上热水和冷却水即可;(2)采用高效径向透平膨胀机,可靠的材质和结构合理的高效传质设备,机组能量转换效率高;发电一体化,拥有先进的设备自冷系统,无需外置油分及冷却系统;环保工质R245fa、R134a,发电机一体机内工质全封闭循环无泄漏,真正实现零排放;且全封闭系统与外界不接触,机组内部及叶片无腐蚀。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低温余热发电系统热力性能分析:由于受到蒸发器窄点温差的约束,各工质对应系统的蒸发温度随着排烟温度的升高而增大。在相同排烟温度条件下,采用R600a、R236ea的系统蒸发温度高于其他工质,R245fa、R600对应系统的蒸发温度相对较高,R123与湿工质R161、R152a对应系统的蒸发温度相对较低且较为接近。工质流量随排烟温度的升高而减小,这是因为当蒸发器入口热源温度不变时,根据热平衡方程,系统总吸热量随着排烟温度的升高而减小,满足此时热负荷所需的工质流量下降。在相同排烟温度下,工质间的物性差异导致各工质对应系统的工质流量存在差异,所有系统中烷烃类干工质R600a、R600与湿工质的流量明显小于其他干工质,变化幅度也相对较小,R236ea对应系统的流量较大且随排烟温度的变化幅度较大。ORC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。钢铁厂余热发电哪家好
ORC低温余热发电系统的单机容量可从几千瓦到数千千瓦。甘肃余热发电产业
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。甘肃余热发电产业