ORC低溫余熱發(fā)電技術(shù),其低溫?zé)嵩词枪I(yè)過(guò)程廢熱、太陽(yáng)能、海洋溫差、地?zé)岬惹鍧嵞茉?,技術(shù)突破點(diǎn)在于研究更低的熱源溫度以驅(qū)動(dòng)透平做功發(fā)電,以適應(yīng)更多的工況條件。盡管發(fā)電效率低于傳統(tǒng)火電,但由于使用的是清潔能源及工業(yè)過(guò)程中被廢棄的低品質(zhì)余熱,所以在國(guó)際能源市場(chǎng)發(fā)展迅速。ORC行業(yè)的未來(lái)市場(chǎng)不在工業(yè)余熱,而是在新能源領(lǐng)域。1.工業(yè)余熱的合同能源管理電價(jià)不容易統(tǒng)一費(fèi)用,但是新能源可以根據(jù)國(guó)家政策進(jìn)行效益核算,比如光熱發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)就是1.2元/度。2.工業(yè)余熱發(fā)電通常工況不穩(wěn)定,要根據(jù)各個(gè)熱源進(jìn)行個(gè)性化的設(shè)計(jì),不容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、批量化生產(chǎn)。3.但是,中國(guó)目前ORC的市場(chǎng)仍然是以工業(yè)余熱,新能源領(lǐng)域是未來(lái)時(shí)。ORC低溫余熱發(fā)電是通過(guò)回收鋼鐵、石化等生產(chǎn)過(guò)程中排放的中低溫廢煙氣、蒸汽等所含的低品位熱量來(lái)發(fā)電。湖南余熱發(fā)電汽輪機(jī)
ORC余熱發(fā)電具有如下優(yōu)點(diǎn):(1)效率高,系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)單,不需要設(shè)置除氧、除鹽、排污及疏放水設(shè)施;凝結(jié)器里一般處于略高于環(huán)境大氣壓力的正壓,不需設(shè)置真空維持系統(tǒng)。(2)透平進(jìn)排氣壓力高,所需通流面積較小,透平尺寸小。(3)使用干流體時(shí),余熱鍋爐中不必設(shè)置過(guò)熱段,工質(zhì)蒸汽直接以飽和氣體進(jìn)透平膨脹做功。(4)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制,無(wú)人值守,需要極少的運(yùn)行、維修人員,運(yùn)行成本很低。(5)單機(jī)容量可從幾千瓦到數(shù)千千瓦。(6)系統(tǒng)部件、設(shè)備可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)模塊化生產(chǎn),能縮短安裝周期,降低其制造成本。適用于溫度高于70℃以上的低溫余熱源。青海水泥廠余熱發(fā)電ORC余熱發(fā)電效率高,系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)單,不需要設(shè)置除氧、除鹽、排污及疏放水設(shè)施。
目前,多能互補(bǔ)綜合能源系統(tǒng)中側(cè)重于供能側(cè)多種供能端的接入,形成了熱電冷多聯(lián)供的格局,極大的提高了能源供應(yīng)的安全性。但在電耗的工業(yè)園區(qū)內(nèi),因?yàn)榇嬖诠I(yè)用戶自身用電量大、波動(dòng)性大等原因,導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)中存在一定的電力缺口、電力供需不平衡等問(wèn)題。一種多能互補(bǔ)的ORC低溫余熱發(fā)電系統(tǒng),包括ORC發(fā)電子系統(tǒng),還包括余熱利用子系統(tǒng),ORC發(fā)電子系統(tǒng)連接余熱利用子系統(tǒng),余熱利用子系統(tǒng)包括并聯(lián)連接的槽式聚光余熱利用單元、溴化鋰排煙余熱利用單元和鍋爐排煙余熱利用單元,ORC發(fā)電子系統(tǒng)的工質(zhì)泵輸出端通過(guò)分流裝置連接至余熱利用子系統(tǒng)中的各個(gè)余熱利用單元的輸入端,各余熱利用單元的輸出端連接集熱管,集熱管連通至ORC發(fā)電子系統(tǒng)中的膨脹機(jī)。
采用ORC余熱發(fā)電技術(shù)的具有適應(yīng)性靈活的優(yōu)點(diǎn),當(dāng)余熱工質(zhì)的條件惡劣,不適合做有機(jī)工質(zhì)的直接換熱時(shí),可采用水循環(huán)做中間換熱循環(huán)。由于某項(xiàng)目的煙氣含塵量高達(dá)500~1000mg/Nm3,工藝環(huán)節(jié)位于脫硫前,SO2含量高達(dá)1000~3000mg/Nm3,因此煙氣換熱器腐蝕和磨損較為嚴(yán)重,且換熱器允許布置空間較小。為了運(yùn)行安全可靠,選擇換熱設(shè)備尺寸較小的水冷卻雙循環(huán)ORC發(fā)電系統(tǒng),換熱設(shè)備材質(zhì)采用雙相鋼2205,循環(huán)水溫度選擇80度~110度區(qū)間,保證雙相鋼在酸露下的耐腐蝕壽命。采用煙氣-水換熱器,以熱水為介質(zhì),提取煙氣中余熱,再供ORC系統(tǒng)發(fā)電。ORC低溫余熱發(fā)電技術(shù)普遍適用于工廠余熱、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮艿饶茉吹幕厥绽谩?/p>
余熱是在一定經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下,在能源利用設(shè)備中沒(méi)有被利用的能源,也就是多余、廢棄的能源。它包括高溫廢氣余熱、冷卻介質(zhì)余熱、廢汽廢水余熱、高溫產(chǎn)品和爐渣余熱、化學(xué)反應(yīng)余熱、可燃廢氣廢液和廢料余熱以及高壓流體余壓等七種。在工業(yè)上,余熱一般優(yōu)先供生產(chǎn)自用,當(dāng)有剩余時(shí),雖然直接利用(如暖通空調(diào)用或動(dòng)力用)對(duì)能源的利用率要更高一些,但限于暖通空調(diào)用量較小且季節(jié)變化較大的特點(diǎn),以及作為動(dòng)力用要求負(fù)荷相對(duì)穩(wěn)定的特點(diǎn),該種利用方式具有一定的局限性。更多地,則是選擇采用余熱發(fā)電的技術(shù)對(duì)能源進(jìn)行回收利用。ORC低溫余熱發(fā)電機(jī)組冷凝器采用在線自動(dòng)除垢與強(qiáng)化傳熱裝置,終生免清洗。青海水泥廠余熱發(fā)電
ORC低溫發(fā)電機(jī)組冷凝器采用在線自動(dòng)除垢與強(qiáng)化傳熱裝置,終生免清洗。湖南余熱發(fā)電汽輪機(jī)
我國(guó)ORC低溫余熱發(fā)電技術(shù)研究起步較晚,早期主要引進(jìn)以色列技術(shù)。2014年以來(lái),我國(guó)ORC低溫余熱發(fā)電技術(shù)自主研發(fā)速度加快,研究成果不斷涌現(xiàn),擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大功率發(fā)電裝置問(wèn)世,并逐步實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。在研究機(jī)構(gòu)與裝置生產(chǎn)企業(yè)的推動(dòng)下,我國(guó)ORC低溫余熱發(fā)電技術(shù)得到推廣應(yīng)用,成功進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)營(yíng)階段,ORC低溫余熱發(fā)電市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大?,F(xiàn)階段,我國(guó)ORC低溫余熱發(fā)電行業(yè)已經(jīng)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步,但整體研發(fā)實(shí)力與技術(shù)工藝依然較弱,在部分關(guān)鍵零部件領(lǐng)域仍存在技術(shù)短板,未來(lái)發(fā)展仍需不斷突破。湖南余熱發(fā)電汽輪機(jī)