ORC低溫余熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用形式包括:工藝熱媒水余熱回收發(fā)電、工藝物料余熱回收發(fā)電、工藝乏汽或放散廢蒸余熱回收發(fā)電、工業(yè)窯爐煙氣余熱回收發(fā)電等。采用低溫余熱發(fā)電機(jī)組,積極推動(dòng)采用清潔能源,加快減排進(jìn)程,減少全球碳排放量,盡快實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和的目標(biāo),實(shí)現(xiàn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。1.鋼鐵冶金:放散蒸汽、煙氣余熱耗能、設(shè)備余熱(空壓機(jī)等)。2.石化:鍋爐排煙氣、乏汽等。3.造紙:烘缸、蒸鍋廢氣等。4.化工:加熱爐、蒸汽鍋爐排煙氣等、化工加熱廢熱(合成氨、干餾等)、煤化工的MTO裝置。ORC低溫余熱發(fā)電具有熱源利用率高、成本較低、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。蘭州玻璃廠余熱發(fā)電
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。工業(yè)低溫余熱發(fā)電廠家直供ORC低溫發(fā)電機(jī)組可采用PLC對(duì)裝置進(jìn)行自動(dòng)控制,關(guān)鍵參數(shù)由PLC自動(dòng)調(diào)控。
ORC低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)勢(shì):1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小??刹捎寐輻U膨脹機(jī)替代汽輪機(jī),其結(jié)構(gòu)相對(duì)傳統(tǒng)汽輪機(jī)簡(jiǎn)單得多,額定功率小,其適用作為低焓能源動(dòng)力利用的動(dòng)力機(jī),因此對(duì)有機(jī)工質(zhì)蒸汽做功更適用。鑒于目前螺桿膨脹機(jī)還未普及,那么即使使用汽輪機(jī),因有機(jī)工質(zhì)蒸汽比容、焓降小,故所需汽輪機(jī)的尺寸、排氣管道尺寸及空冷冷凝器中的管道直徑均較小。2、空冷冷卻的信價(jià)比優(yōu)勢(shì)。在缺水地區(qū),優(yōu)先使用空氣冷卻的冷凝器。ORC電廠使用的空冷冷凝器要比汽輪機(jī)電廠使用的空冷冷凝器的體積小得多,價(jià)格也低得多。
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)。在相關(guān)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。ORC低溫余熱發(fā)電機(jī)組整體機(jī)組質(zhì)保2年,磁浮發(fā)電機(jī)本體壽命20年。
ORC低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)勢(shì):1、適用低溫的范圍廣。對(duì)于如何更好地利用低于300℃、甚至更低溫度的余熱,據(jù)各類研究表明:在低溫情況下,有機(jī)朗肯循環(huán)的效率明顯比水作為工質(zhì)的朗肯循環(huán)效率高得多,其主要原因是ORC在顯熱回收方面有較高的效率,由于循環(huán)中顯熱/潛熱不相等,而ORC技術(shù)中此比例大,所以采用ORC技術(shù)可回收較多的熱量。2、噪聲小。與水蒸氣相比,由于有機(jī)工質(zhì)的聲速低,在低葉片速度時(shí),能獲得有利的空氣動(dòng)力配合,在50Hz時(shí)能產(chǎn)生較高的汽輪機(jī)效率,不需要裝齒輪箱。由于轉(zhuǎn)速低,因此噪聲也小。ORC余熱發(fā)電技術(shù)其所具有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)以及廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。南京余熱發(fā)電裝置
ORC低溫發(fā)電機(jī)組操作簡(jiǎn)單,負(fù)荷波動(dòng)能力強(qiáng),可在40%~110%范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。蘭州玻璃廠余熱發(fā)電
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。蘭州玻璃廠余熱發(fā)電