ORC余热发电系统主要由蒸发器、膨胀机、冷凝器和工质泵四个主要设备构成,ORC余热发电技术普遍适用于工厂余热、太阳能、生物质能、地热能等能源的回收利用,其所具有的独特优势以及广阔的市场应用前景,ORC余热发电技术己经成为节能研究领域的热点课题之一。同时,ORC发电技术由于其工艺流程简单,除了简单的孤网系统研究,研究者将其与其余工艺过程进行藕合,通过与ORC进行联合发电,不但能够回收和利用低品位余热,还能充分利用原工艺流程中的中间高温流体,减少工艺流程中的冷换设备,实现不错的能源回收效率,从而降低处理成本,达到节能的目的。ORC低温余热发电大部分利用的是温度小于150℃的热源。水泥厂余热发电机组哪家正规
ORC低温余热发电技术应用形式包括:工艺热媒水余热回收发电、工艺物料余热回收发电、工艺乏汽或放散废蒸余热回收发电、工业窑炉烟气余热回收发电等。采用低温余热发电机组,积极推动采用清洁能源,加快减排进程,减少全球碳排放量,尽快实现碳达峰和碳中和的目标,实现社会的可持续发展。1.钢铁冶金:放散蒸汽、烟气余热耗能、设备余热(空压机等)。2.石化:锅炉排烟气、乏汽等。3.造纸:烘缸、蒸锅废气等。4.化工:加热炉、蒸汽锅炉排烟气等、化工加热废热(合成氨、干馏等)、煤化工的MTO装置。化工余热发电生产厂ORC低温余热发电可以普遍应用于石油化工、钢铁、电力、地热等工业余热以及可再生能源领域。
ORC余热发电系统结构本身的优势:可采用螺杆膨胀机替代汽轮机,其结构相对传统汽轮机简单得多,额定功率小,其适用作为低焓能源动力利用的动力机,因此对有机工质蒸汽做功更适用。鉴于目前螺杆膨胀机还未普及,那么即使使用汽轮机,因有机工质蒸汽比容、焓降小,故所需汽轮机的尺寸、排气管道尺寸及空冷冷凝器中的管道直径均较小。与水蒸气相比,由于有机工质的声速低,在低叶片速度时,能获得有利的空气动力配合,在50Hz时能产生较高的汽轮机效率,不需要装齿轮箱。由于转速低,因此噪声也小。
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,变化幅度也相对要小些,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。
采用ORC余热发电技术的具有适应性灵活的优点,当余热工质的条件恶劣,不适合做有机工质的直接换热时,可采用水循环做中间换热循环。由于某项目的烟气含尘量高达500~1000mg/Nm3,工艺环节位于脱硫前,SO2含量高达1000~3000mg/Nm3,因此烟气换热器腐蚀和磨损较为严重,且换热器允许布置空间较小。为了运行安全可靠,选择换热设备尺寸较小的水冷却双循环ORC发电系统,换热设备材质采用双相钢2205,循环水温度选择80度~110度区间,保证双相钢在酸露下的耐腐蚀寿命。采用烟气-水换热器,以热水为介質,提取烟气中余热,再供ORC系统发电。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。化工余热发电生产厂
ORC余热发电使用干流体时,余热锅炉中不必设置过热段,工质蒸汽直接以饱和气体进透平膨胀做功。水泥厂余热发电机组哪家正规
ORC低温余热发电机组采用有机朗肯循环(ORC)原理,以低沸点有机物为工质的朗肯循环,主要由余热锅炉、透平、冷凝器和工质泵四大部套组成,工质在换热器中从余热流中吸收热量,生成具-定压力和温度的蒸汽,蒸汽进入透平机械膨胀做功,从而带动发电机或拖动其它动力机械。从透平排出的蒸汽在凝汽器中向冷却水放热,凝结成液态,之后借助工质泵重新回到换热器,如此不断地循环下去。ORC低温余热发电机组工作原理如下所示:1.进入到低温余热发电系统的热源,可以为蒸汽,高压热水和工业及发电机废气等;2.冷媒经泵加压后,流经蒸发器,在蒸发器内吸热由低温高压液体变为高温高压气体;3.高温高压气体经透平机膨胀做功,驱动发电机发电后,变为中温低压的气体;4.冷凝器将中温低压气体冷却为低温低压的冷凝液体,经冷媒泵加压后,流向蒸发器。水泥厂余热发电机组哪家正规