低温余热发电是通过回收钢铁、水泥、石化等行业生产过程中排放的中低温废烟气、蒸汽、热水等所含的低品位热量来发电,是一项变废为宝的高效节能技术。该技术利用余热而不直接消耗能源,不只不对环境产生任何破坏和污染,反而有助于降低和减少余热直接排向空中所引起的对环境的污染。由于低温余热发电大部分利用的是温度小于150℃的热源,此时传统的以水(蒸汽)为循环工质的发电系统由于产生的蒸汽压力低,导致发电效率较低,无法产生经济效益。在低温余热发电中多采用有机工质作为循环工质。由于有机工质在较低的温度下就能气化产生较高的压力,推动涡轮机(透平机)做功,故有机工质循环发电系统可以在烟气温度200℃左右,水温在80℃左右实现有利用价值的发电。ORC低温发电机组装置撬块式设计,运输、安装简便。陕西余热发电设计
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。山西蒸汽余热发电ORC低温发电机组整体采用撬装集装厢式,长×宽×高=7.5m×2.5m×2.8m。
ORC低温发电机组效率是受冷热源温度影响的:对于学过热工的人,这是常识。热源和冷源温差的大小,决定了ORC系统能达到的较高效率。好比一辆车,车型确定,能达到的较大速度就定了,不同司机技术不同,速度多在较大速度和较小速度之间。总体上看,热源温度越高,越有利于系统效率。你说两个项目,一个热源温度130℃,一个90℃,前者效率比后者高,技术就比后者好吗?不一定。同理,同一台机组,都是热源130℃,一个放在广州,一个放在江苏。后者效率比前者高,奇怪吗?不奇怪,江苏更冷。
ORC有机朗肯循环余热发电:ORC有机工质朗肯循环,即在传统朗肯循环中采用有机工质代替水产生蒸汽,推动膨胀机做功。低压液态有机工质具有更低的冷凝温度,如正丁烷、异丁烷、R245fa、R142b等,在较低温度下即可产生较高压力的蒸汽。余热温度在80~250℃,余热形态包括烟气、蒸汽和热水等。液态有机工质经有机工质泵增压后进入蒸发器吸收热量转变为高温高压蒸气;高温高压的有机工质蒸气再推动涡轮机做功,产生电能输出,有机工质蒸汽同时减压;涡轮机出口的低压蒸气进入冷凝器,向低温热源放热并冷凝为液态,完成一次循环。蒸发器可采用低温余热直接蒸发,或采用由其生成的中间热水进行有机工质的蒸发。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。
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。ORC低温余热发电机组机组遵循“联网不上网”原则,所发出来的电就近输送到低压开关柜供别的机组用所。化工余热发电生产厂
ORC低温发电机组对较低温度热源的利用有更高的效率。陕西余热发电设计
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。陕西余热发电设计