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。ORC低温余热发电机组操作简单,负荷波动能力强,可在40%~110%范围内稳定运行。山西余热发电设计
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。上海电厂余热发电ORC低温发电机组对较低温度热源的利用有更高的效率。
ORC低温余热发电系统经济性分析:由于工质物性不同,各工质对应系统的蒸发压力具有明显差异,湿工质的蒸发压力相对较高,其中R161的蒸发压力明显高于其他工质,R123对应系统的蒸发压力较低。结合投资成本随排烟温度的相关信息可知,随着排烟温度的升高,系统设备成本先增加后减小。在该热源条件下,采用R600a与R236ea的系统投资成本始终较高,R245fa与R600次之,采用R123的系统投资成本相对较低,湿工质R161、R152a对应系统的投资成本始终较为接近且明显低于干工质对应系统。结合LEC随排烟温度的相关信息可知,随着排烟温度的升高,各系统的LEC逐渐下降,降幅趋于平缓,且各工质对应系统均存在对应的排烟温度工况使得LEC达到较小值。
3、由于蒸汽管网原有的孤网运行架构、回收和使用不连续和瞬时波动幅度大等,存在着过热蒸汽与饱和蒸汽混用、回收并网困难的问题。通过管网运行参数、主要用户需求、转炉及加热炉蒸汽回收、蓄能器及汽包运行等方面对系统进行诊断,逐步优化蒸汽运行。4、RH炉采用机械真空技术,使用户需求趋于一致,实现能级匹配的合理用能模式。5、提高转炉余热余能回收水平。由于转炉煤气的潜热约占转炉余热资源总量的70%以上,因此提高回收量及回收率意义重大。目前,一钢、三钢转炉回收量分别约为75m3/吨、85m3/吨,回收水平偏低(回收量均按热值2000×4.18kJ/m3折算)。因此在转炉煤气回收方面,尚有很大潜力。对发展余热发电项目要持积极态度。
余热发电是一种利用生产过程中产生的多余热能转换为电力的技术,它不仅能节约能源,还能有效保护环境。这项技术的关键在于余热锅炉,它通过加热工质(通常是水)产生蒸汽,进而推动汽轮发电机发电。余热锅炉的设计需要根据工质的特性和废气的特性来确定,其中包括流量、温度、成分、含灰量和压力等因素。由于余热来源多样,不同类型的余热锅炉具有不同的结构和功能。余热发电可以减少因热排放带来的环境污染,让能源利用更加充分。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。长沙低温余热发电机
ORC低温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。山西余热发电设计
余热是在一定经济技术条件下,在能源利用设备中没有被利用的能源,也就是多余、废弃的能源。它包括高温废气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热以及高压流体余压等七种。在工业上,余热一般优先供生产自用,当有剩余时,虽然直接利用(如暖通空调用或动力用)对能源的利用率要更高一些,但限于暖通空调用量较小且季节变化较大的特点,以及作为动力用要求负荷相对稳定的特点,该种利用方式具有一定的局限性。更多地,则是选择采用余热发电的技术对能源进行回收利用。山西余热发电设计