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,影響余熱發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量的因素很多,在保持現(xiàn)有生產(chǎn)工藝和現(xiàn)有能耗水平的情況下,提高余熱發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量要加強對余熱發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備的日常管理,優(yōu)化完善設(shè)備巡檢制度,做好對設(shè)備的日常監(jiān)控與維護,每周對設(shè)備進行點檢,排除設(shè)備隱患,定期切換備用設(shè)備,加強對設(shè)備的治理與技術(shù)改造,全方面排查鍋爐、汽輪機、真空系統(tǒng)、振打裝置等關(guān)鍵設(shè)備中損壞的零部件及漏點,詳細記錄每次的檢查結(jié)果,確保每臺設(shè)備都能隨時投入安全、穩(wěn)定的運行,提高鍋爐的產(chǎn)氣量。ORC低溫余熱發(fā)電機組機組遵循“聯(lián)網(wǎng)不上網(wǎng)”原則,所發(fā)出來的電就近輸送到低壓開關(guān)柜供別的機組用所。太原火電廠煙氣余熱發(fā)電
低溫余熱ORC發(fā)電機組特點:1.機組變工況自動調(diào)節(jié),能適應(yīng)熱源溫度、壓力和流量的變化,熱源波動變化時設(shè)備可以自行調(diào)節(jié)到穩(wěn)定運行狀態(tài);2.機組電力自動并網(wǎng),得益于PLC自動控制,發(fā)電機可以自動追蹤電網(wǎng)參數(shù)并同步;發(fā)電裝置智能監(jiān)測電網(wǎng)狀態(tài),穩(wěn)定變載發(fā)電,對網(wǎng)無沖擊;發(fā)出的電既可以并入電網(wǎng)也可以直接帶負載;3.設(shè)備實現(xiàn)全自動化,無人值守;設(shè)備操作方便,一鍵式啟動和停止;系統(tǒng)啟停迅速,無需預(yù)熱,盤車等操作,啟停時間均小于10分鐘。4.發(fā)電機組能確保長期穩(wěn)定運行,安全可靠。擁有泄壓系統(tǒng)、超溫報警系統(tǒng)及先進的自控系統(tǒng);設(shè)備自帶壓力溫度報警及故障分析功能。太原火電廠煙氣余熱發(fā)電ORC低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)很大程度的拓寬了可以回收發(fā)電的余熱資源的利用范圍。
有機朗肯循環(huán)(ORC)是以低沸點有機物為工質(zhì)的朗肯循環(huán),ORC低溫余熱發(fā)電技術(shù)是利用工業(yè)余熱、太陽能、地?zé)?、海洋溫差等低溫能源進行發(fā)電的技術(shù),具有熱源利用率高、適應(yīng)性強、成本較低、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點,可以普遍應(yīng)用于石油化工、鋼鐵、電力、水泥、陶瓷、玻璃、太陽能、地?zé)岬裙I(yè)余熱以及可再生能源領(lǐng)域。在全球市場中,ORC低溫余熱發(fā)電技術(shù)研究起步較早、技術(shù)較為先進的國家主要有美國、俄羅斯、以色列以及德國、意大利、法國等部分西歐國家,其中,美國與以色列ORC低溫余熱發(fā)電技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用較為普遍。
國家在大型環(huán)保及資源綜合利用設(shè)備、余能回收利用領(lǐng)域突破重大關(guān)鍵節(jié)能技術(shù)、重點節(jié)能低碳技術(shù)推廣、節(jié)能與能效提升技術(shù)創(chuàng)新、工業(yè)余能深度回收利用及提高工業(yè)余能回收利用效率、提升節(jié)能技術(shù)裝備供給水平、有序推進地?zé)岚l(fā)電等方面逐步重視,不斷出臺政策予以支持。ORC低溫余熱發(fā)電技術(shù)國際上已成熟應(yīng)用于可再生能源如地?zé)岚l(fā)電、太陽能光熱發(fā)電和生物質(zhì)發(fā)電等,以及各種工業(yè)余熱回收發(fā)電應(yīng)用中。目前除可再生能源領(lǐng)域,ORC低溫余熱發(fā)電技術(shù)還普遍用于石化、鋼鐵、水泥、建材、玻璃、化肥、化工等高能耗行業(yè)的余熱回收發(fā)電。ORC有機朗肯循環(huán)余熱發(fā)電在傳統(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。
ORC低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)組成:(1)蒸發(fā)器。蒸發(fā)器在循環(huán)系統(tǒng)中的作用是能量傳遞,是整個有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)熱量傳遞的較關(guān)鍵設(shè)備,它的傳熱效率直接影響到整個系統(tǒng)的發(fā)電效率。因此在有機朗肯循環(huán)運行過程中,蒸發(fā)器造成的不可逆性損失是所有部件中占比較大的部件。(2)膨脹機。膨脹機的作用是壓縮經(jīng)過蒸發(fā)器蒸發(fā)的高溫高壓氣體,使熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能從而膨脹帶動發(fā)電機做功。因此,膨脹機同樣是ORC余熱發(fā)電系統(tǒng)中關(guān)鍵部件之一,較為直接的影響著整個系統(tǒng)的效率。膨脹機分為速度型和容積型兩種。(3)冷凝器。與蒸發(fā)器的工作原理剛好相反,主要是將從膨脹機排出的氣體冷凝為過冷液體,內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括過熱區(qū)、兩相區(qū)和過冷區(qū)。冷凝器和蒸發(fā)器同樣是有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)中的關(guān)鍵換熱部件。(4)工質(zhì)泵。工質(zhì)泵的作用是使有機工質(zhì)在細長的管道內(nèi)流動的同時達到一個設(shè)置的流速從而來提高自身的壓力。工質(zhì)泵很容易被氣體或是液體腐蝕從而導(dǎo)致了系統(tǒng)效率降低。ORC低溫余熱發(fā)電可以普遍應(yīng)用于石油化工、鋼鐵、電力、地?zé)岬裙I(yè)余熱以及可再生能源領(lǐng)域。蘭州水泥行業(yè)余熱發(fā)電
ORC低溫余熱發(fā)電不但節(jié)能,還有利于環(huán)境保護。太原火電廠煙氣余熱發(fā)電
ORC低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)經(jīng)濟性分析:由于工質(zhì)物性不同,各工質(zhì)對應(yīng)系統(tǒng)的蒸發(fā)壓力具有明顯差異,濕工質(zhì)的蒸發(fā)壓力相對較高,其中R161的蒸發(fā)壓力明顯高于其他工質(zhì),R123對應(yīng)系統(tǒng)的蒸發(fā)壓力較低。結(jié)合投資成本隨排煙溫度的相關(guān)信息可知,隨著排煙溫度的升高,系統(tǒng)設(shè)備成本先增加后減小。在該熱源條件下,采用R600a與R236ea的系統(tǒng)投資成本始終較高,R245fa與R600次之,采用R123的系統(tǒng)投資成本相對較低,濕工質(zhì)R161、R152a對應(yīng)系統(tǒng)的投資成本始終較為接近且明顯低于干工質(zhì)對應(yīng)系統(tǒng)。結(jié)合LEC隨排煙溫度的相關(guān)信息可知,隨著排煙溫度的升高,各系統(tǒng)的LEC逐漸下降,降幅趨于平緩,且各工質(zhì)對應(yīng)系統(tǒng)均存在對應(yīng)的排煙溫度工況使得LEC達到較小值。太原火電廠煙氣余熱發(fā)電