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,生成具有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。越来越多的可利用余热的企业都意识到了余热发电所带来的效益。浙江水泥厂低温余热发电
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(如R123、R245fa、R152a、氯乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷等)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。纯低温余热发电生产厂家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。
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。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。
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低温余热发电机组装置撬块式设计,运输、安装简便。水泥厂余热发电机组批发价
余热发电系统的发电量一直是电力企业设备管理人员关注的重点。浙江水泥厂低温余热发电
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(特别是汽轮机末级叶片的高度减小)、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。浙江水泥厂低温余热发电