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。ORC应用:按95℃的热水考虑,单台发电机组所需水流量≈160T/h。单台机组装机发电量280kW。ORC低温余热发电机组采用高效、结构合理的传质设备和可靠的材质。贵阳干熄焦余热发电
ORC余热发电的热效率高。系统本身使用导热油作为中间换热工质,因为导热油在300℃的条件下仍不汽化而保持常压,此时的水蒸气饱和压力已高达8.5MPa。300℃以下,用导热油代替传统的热载体水蒸气,就能以低压管道系统代替高压管道系统,降低投资。此外导热油还具有传热均匀,热稳定性好以及优良的导热特性。导热油对普通的碳钢设备和管道基本上无腐蚀作用,不需要采用类似蒸汽系统的给水脱盐、除氧等复杂的处理过程,因此具有系统简单输送方便等优点。因此用导热油作为工质的机组传热效率高。可选取与有机工质氟利昂不相溶解且不会发生化学反应的导热油,采用油与有机工质氟利昂直接接触热交换的方法,可进一步提高换热效率。贵阳干熄焦余热发电低温余热发电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。
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余热发电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。余热发电是利用生产过程中多余的热能转换为电能的技术。
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。宁夏余热发电报价
ORC余热发电透平进排气压力高,所需通流面积较小,透平尺寸小。贵阳干熄焦余热发电
ORC余热发电可利用的低品位能主要有以下几种形式:(1)工业余热。回收工业余热可减少工业能耗和温室气体的排放。可利用大多数工业过程或电厂排放的烟气,温度一般不高于400。(2)地热。地热发电利用地热蒸汽或者热水作为热源,我国目前已经勘测发现的地热田均属热水型热储。所利用的地热水大多在饱和状态附近,温度一般不超过200。(3)太阳能。太阳能能量密度低,热源温度不高,需采用基于集热技术的ORC余热热电系统,经过集热装置后,温度可以达到300。例如用平板集热器收集低于100的太阳热水作驱动热源,用ORC透平等构成低温太阳能热力发电系统,可作为分布式能源。贵阳干熄焦余热发电
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