我國ORC低溫余熱發(fā)電技術(shù)研究起步較晚,早期主要引進以色列技術(shù)。2014年以來,我國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),擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的大功率發(fā)電裝置問世,并逐步實現(xiàn)量產(chǎn)。在研究機構(gòu)與裝置生產(chǎn)企業(yè)的推動下,我國ORC低溫余熱發(fā)電技術(shù)得到推廣應(yīng)用,成功進入商業(yè)化運營階段,ORC低溫余熱發(fā)電市場規(guī)模持續(xù)擴大?,F(xiàn)階段,我國ORC低溫余熱發(fā)電行業(yè)已經(jīng)取得了長足進步,但整體研發(fā)實力與技術(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,未來發(fā)展仍需不斷突破。ORC余熱發(fā)電系統(tǒng)主要由蒸發(fā)器、膨脹機、冷凝器和工質(zhì)泵四個主要設(shè)備構(gòu)成。江蘇小型余熱發(fā)電設(shè)備價格
ORC余熱發(fā)電可利用的低品位能主要有以下幾種形式:(1)工業(yè)余熱。回收工業(yè)余熱可減少工業(yè)能耗和溫室氣體的排放??衫么蠖鄶?shù)工業(yè)過程或電廠排放的煙氣,溫度一般不高于400。(2)地?zé)?。地?zé)岚l(fā)電利用地?zé)嵴羝蛘邿崴鳛闊嵩?,我國目前已?jīng)勘測發(fā)現(xiàn)的地?zé)崽锞鶎贌崴蜔醿?。所利用的地?zé)崴蠖嘣陲柡蜖顟B(tài)附近,溫度一般不超過200。(3)太陽能。太陽能能量密度低,熱源溫度不高,需采用基于集熱技術(shù)的ORC余熱熱電系統(tǒng),經(jīng)過集熱裝置后,溫度可以達到300。例如用平板集熱器收集低于100的太陽熱水作驅(qū)動熱源,用ORC透平等構(gòu)成低溫太陽能熱力發(fā)電系統(tǒng),可作為分布式能源。江蘇小型余熱發(fā)電設(shè)備價格ORC低溫余熱發(fā)電機組冷凝器采用在線自動除垢與強化傳熱裝置,終生免清洗。
ORC低溫發(fā)電機組典型應(yīng)用:熱水余熱(化工行業(yè))?;ゎ愑脩繇椖磕硡^(qū)1.0MPa及以上蒸汽冷凝液經(jīng)閃蒸后,與0.5MPa蒸汽冷凝液混合;進入緩沖罐與回流冷液混合為132℃、0.2MPaG,正常流量為436t/h,經(jīng)泵加壓至0.7MPaG壓力后送。132℃冷凝液部分送往余熱制冷裝置制備-20℃的冷凍液,降溫后的約110℃蒸汽冷凝液以及剩余的132℃蒸汽冷凝液,均送往余熱發(fā)電裝置回收余熱發(fā)電,降至約80℃送至空冷器,降至45℃送至脫鹽水站進行處理。將110℃蒸汽冷凝液中低品位余熱,通過ORC發(fā)電機組轉(zhuǎn)換成高品位的電能。化工類如氯堿、化肥等企業(yè)余熱資源非常普遍。如在氯堿企業(yè)生產(chǎn)過程中,較大的熱源點是氯化氫的合成及氯乙烯合成,反應(yīng)熱全部采用循環(huán)水降溫吸收,產(chǎn)生溫度為95℃以上的熱水。傳統(tǒng)上吸收完熱量后的熱水采用涼水塔降溫或空氣降溫保持熱量平衡,因此造成了熱能的浪費。ORC應(yīng)用:按95℃的熱水考慮,單臺發(fā)電機組所需水流量≈160T/h。單臺機組裝機發(fā)電量280kW。
ORC余熱發(fā)電系統(tǒng)與傳統(tǒng)低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)的根本區(qū)別在于采用有機工質(zhì),所以工質(zhì)特性將主導(dǎo)整個發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及效率。國內(nèi)外都對有機工質(zhì)對于ORC系統(tǒng)的影響有研究,相比而言國內(nèi)只是起步階段。對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,因為循環(huán)中顯熱/潛熱不相等,而ORC技術(shù)中此比例大,因此采用ORC技術(shù)可回收較多的熱量。ORC低溫余熱發(fā)電機組全自動化運行,一鍵起停,無人值守。
ORC低溫發(fā)電機組典型應(yīng)用:蒸汽余熱(化工行業(yè))。橡膠制品企業(yè)余熱類型:如輪胎硫化過程中所需蒸汽溫度則高達160℃左右,無腐蝕性,其它橡膠制品的硫化溫度根據(jù)制品性能要求有所差異,一般都在130℃左右。硫化機在工作過程中有大量蒸汽泄漏損失現(xiàn)象,且泄露量可觀,回收后的蒸汽仍具有0.1MPa的壓力,所以本工藝環(huán)節(jié)的廢熱回收利用價值更高些。傳統(tǒng)做法這些廢蒸汽都未經(jīng)回收,起硫化車間溫度很高。按130℃的蒸汽考慮,單臺發(fā)電機組所需蒸汽流量≈4T/h。單臺機組發(fā)電280kW。余熱發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量一直是電力企業(yè)設(shè)備管理人員關(guān)注的重點。余熱發(fā)電機供貨價格
ORC低溫余熱發(fā)電低溫?zé)嵩词枪I(yè)過程廢熱、太陽能、地?zé)岬惹鍧嵞茉础=K小型余熱發(fā)電設(shè)備價格
ORC有機朗肯循環(huán)余熱發(fā)電:ORC有機工質(zhì)朗肯循環(huán),即在傳統(tǒng)朗肯循環(huán)中采用有機工質(zhì)代替水產(chǎn)生蒸汽,推動膨脹機做功。低壓液態(tài)有機工質(zhì)具有更低的冷凝溫度,如正丁烷、異丁烷、R245fa、R142b等,在較低溫度下即可產(chǎn)生較高壓力的蒸汽。余熱溫度在80~250℃,余熱形態(tài)包括煙氣、蒸汽和熱水等。液態(tài)有機工質(zhì)經(jīng)有機工質(zhì)泵增壓后進入蒸發(fā)器吸收熱量轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷馗邏赫魵?;高溫高壓的有機工質(zhì)蒸氣再推動渦輪機做功,產(chǎn)生電能輸出,有機工質(zhì)蒸汽同時減壓;渦輪機出口的低壓蒸氣進入冷凝器,向低溫?zé)嵩捶艧岵⒗淠秊橐簯B(tài),完成一次循環(huán)。蒸發(fā)器可采用低溫余熱直接蒸發(fā),或采用由其生成的中間熱水(約150℃)進行有機工質(zhì)的蒸發(fā)。江蘇小型余熱發(fā)電設(shè)備價格