目前,多能互補綜合能源系統(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的安全性。但在電耗的工業(yè)園區(qū)內(nèi),因為存在工業(yè)用戶自身用電量大、波動性大等原因,導致整個系統(tǒng)中存在一定的電力缺口、電力供需不平衡等問題。一種多能互補的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)泵輸出端通過分流裝置連接至余熱利用子系統(tǒng)中的各個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。ORC低溫余熱發(fā)電是利用生產(chǎn)過程中多余的熱能轉(zhuǎn)換為電能的技術(shù)。甘肅余熱發(fā)電廠
ORC低溫發(fā)電機組效率是受冷熱源溫度影響的:對于學過熱工的人,這是常識。熱源和冷源溫差的大小,決定了ORC系統(tǒng)能達到的較高效率。好比一輛車,車型確定,能達到的較大速度就定了,不同司機技術(shù)不同,速度多在較大速度和較小速度之間??傮w上看,熱源溫度越高,越有利于系統(tǒng)效率。你說兩個項目,一個熱源溫度130℃,一個90℃,前者效率比后者高,技術(shù)就比后者好嗎?不一定。同樣的道理,同一臺機組,都是熱源130℃,一個放在廣州,一個放在江蘇。后者效率比前者高,奇怪嗎?不奇怪,江蘇更冷。甘肅余熱發(fā)電廠ORC低溫余熱發(fā)電技術(shù)具有適應性靈活的優(yōu)點。
3、由于蒸汽管網(wǎng)原有的孤網(wǎng)運行架構(gòu)、回收和使用不連續(xù)和瞬時波動幅度大等,存在著過熱蒸汽與飽和蒸汽混用、回收并網(wǎng)困難的問題。通過管網(wǎng)運行參數(shù)、主要用戶需求、轉(zhuǎn)爐及加熱爐蒸汽回收、蓄能器及汽包運行等方面對系統(tǒng)進行診斷,逐步優(yōu)化蒸汽運行。4、RH爐采用機械真空技術(shù),使用戶需求趨于一致,實現(xiàn)能級匹配的合理用能模式。5、提高轉(zhuǎn)爐余熱余能回收水平。由于轉(zhuǎn)爐煤氣的潛熱約占轉(zhuǎn)爐余熱資源總量的70%以上,因此提高回收量及回收率意義重大。目前,一鋼、三鋼轉(zhuǎn)爐回收量分別約為75m3/噸、85m3/噸,回收水平偏低(回收量均按熱值2000×4.18kJ/m3折算)。因此在轉(zhuǎn)爐煤氣回收方面,尚有很大潛力。
ORC發(fā)電機組是整個發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵,ORC發(fā)電機組主要有以下特點:(1)裝置撬塊式一體設備,移動和運輸、安裝簡便;模塊化整體平臺設計,體積小,安裝簡單,現(xiàn)場只需接上熱水和冷卻水即可;(2)采用高效徑向透平膨脹機,可靠的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)合理的高效傳質(zhì)設備,機組能量轉(zhuǎn)換效率高;發(fā)電一體化,擁有先進的設備自冷系統(tǒng),無需外置油分及冷卻系統(tǒng);環(huán)保工質(zhì)R245fa、R134a,發(fā)電機一體機內(nèi)工質(zhì)全封閉循環(huán)無泄漏,真正實現(xiàn)零排放;且全封閉系統(tǒng)與外界不接觸,機組內(nèi)部及葉片無腐蝕。ORC余熱發(fā)電使用干流體時,余熱鍋爐中不必設置過熱段,工質(zhì)蒸汽直接以飽和氣體進透平膨脹做功。
上海能環(huán)實業(yè)有限公司小白接受,ORC余熱發(fā)電技術(shù)始于20世紀50年代,適用于80度~300度熱源的低品位余熱發(fā)電領(lǐng)域。ORC是以低沸點有機物為工質(zhì)的朗肯循環(huán),主要由蒸發(fā)器、膨脹機、冷凝器和工質(zhì)泵四部分組成。有機工質(zhì)在換熱器中從余熱流中吸收熱量后汽化,生成具一定壓力和溫度的蒸汽,蒸汽進入膨脹機膨脹做功,帶動發(fā)電機發(fā)電或拖動其它動力機械做功。從膨脹機排出的低蒸汽在冷凝器中向冷卻水放熱,凝結(jié)成液態(tài),之后借助工質(zhì)泵重新回到蒸發(fā)器,構(gòu)成整個系統(tǒng)循環(huán)。ORC低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)部件、設備可實現(xiàn)標準模塊化生產(chǎn),能縮短安裝周期,降低其制造成本。蘭州鋼廠余熱發(fā)電
ORC低溫發(fā)電機組因為采用磁浮軸承技術(shù),電機內(nèi)部沒有任何的油脂,故工質(zhì)做功效率會保持在較佳狀態(tài)。甘肅余熱發(fā)電廠
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致了系統(tǒng)效率降低。甘肅余熱發(fā)電廠