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(特別是汽輪機(jī)末級(jí)葉片的高度減小)、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。ORC有機(jī)朗肯循環(huán)余熱發(fā)電在傳統(tǒng)朗肯循環(huán)中采用有機(jī)工質(zhì)代替水產(chǎn)生蒸汽,推動(dòng)膨脹機(jī)做功。江西水泥廠余熱發(fā)電機(jī)組
ORC低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)熱力性能分析:由于受到蒸發(fā)器窄點(diǎn)溫差的約束,各工質(zhì)對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度隨著排煙溫度的升高而增大。在相同排煙溫度條件下,采用R600a、R236ea的系統(tǒng)蒸發(fā)溫度高于其他工質(zhì),R245fa、R600對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度相對(duì)較高,R123與濕工質(zhì)R161、R152a對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度相對(duì)較低且較為接近。工質(zhì)流量隨排煙溫度的升高而減小,這是因?yàn)楫?dāng)蒸發(fā)器入口熱源溫度不變時(shí),根據(jù)熱平衡方程,系統(tǒng)總吸熱量隨著排煙溫度的升高而減小,滿足此時(shí)熱負(fù)荷所需的工質(zhì)流量下降。在相同排煙溫度下,工質(zhì)間的物性差異導(dǎo)致各工質(zhì)對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的工質(zhì)流量存在差異,所有系統(tǒng)中烷烴類干工質(zhì)R600a、R600與濕工質(zhì)的流量明顯小于其他干工質(zhì),變化幅度也相對(duì)較小,R236ea對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的流量較大且隨排煙溫度的變化幅度較大。浙江高溫?zé)煔庥酂岚l(fā)電低溫余熱發(fā)電中多采用有機(jī)工質(zhì)作為循環(huán)工質(zhì)。
低溫余熱ORC發(fā)電機(jī)組特點(diǎn):1.模塊化設(shè)計(jì),裝置撬塊式一體設(shè)備,移動(dòng)和運(yùn)輸、安裝簡(jiǎn)便;模塊化整體平臺(tái)設(shè)計(jì),體積小,安裝簡(jiǎn)單,現(xiàn)場(chǎng)只需接上熱水和冷卻即可。2.采用全封閉高效透平膨脹機(jī),可靠的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)合理的高效傳質(zhì)設(shè)備,機(jī)組能量轉(zhuǎn)換效率高;環(huán)保工質(zhì)R245fa.透平發(fā)電機(jī)一體機(jī)內(nèi)工質(zhì)全封閉循環(huán)無(wú)泄漏,真正實(shí)現(xiàn)零排放;且全封閉系統(tǒng)與外界不接觸,機(jī)組內(nèi)部及葉片無(wú)腐蝕;3.采用磁懸浮軸承控制技術(shù),系統(tǒng)無(wú)潤(rùn)滑油,不需要外置油分及冷卻系統(tǒng);運(yùn)動(dòng)部件不與其他部件接觸,無(wú)磨損,增加了可靠性同時(shí)力很大程度減少了維護(hù)工作,機(jī)組使用壽命長(zhǎng)。
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)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)。
余熱發(fā)電是利用生產(chǎn)過(guò)程中多余的熱能轉(zhuǎn)換為電能的技術(shù)。余熱發(fā)電不只節(jié)能,還有利于環(huán)境保護(hù)。余熱發(fā)電的重要設(shè)備是余熱鍋爐。它利用廢氣、廢液等工質(zhì)中的熱或可燃質(zhì)作熱源,生產(chǎn)蒸汽用于發(fā)電。由于工質(zhì)溫度不高,故鍋爐體積大,耗用金屬多。用于發(fā)電的余熱主要有:高溫?zé)煔庥酂?,化學(xué)反應(yīng)余熱,廢氣、廢液余熱,低溫余熱(低于200℃)等。此外,還有用多余壓差發(fā)電的;例如,高爐煤氣在爐頂壓力較高,可先經(jīng)膨脹汽輪發(fā)電機(jī)繼發(fā)電后再送煤氣用戶使用。ORC低溫余熱發(fā)電機(jī)組采用環(huán)保工質(zhì)R245fa,透平和發(fā)電機(jī)一體化設(shè)計(jì),無(wú)泄漏。內(nèi)蒙古余熱發(fā)電機(jī)
ORC低溫發(fā)電機(jī)組擁有先進(jìn)的設(shè)備自冷系統(tǒng),無(wú)需外置油分及冷卻系統(tǒng)。江西水泥廠余熱發(fā)電機(jī)組
余熱資源的主要來(lái)源為:①煙氣的余熱;②高溫產(chǎn)品和爐渣的余熱;③冷卻介質(zhì)的余熱;④可燃廢氣、廢液和廢料的余熱;⑤廢汽、廢水余熱;⑥化學(xué)反應(yīng)余熱。比較典型的低品位余熱資源有:①鍋爐(加熱爐)等排放的煙氣,一般在140~180℃;②高爐渣、煉鋼渣的沖渣水,溫度在60~90℃;③循環(huán)冷卻水,大部分在30~50℃;油田采出水,在30~60℃。低品位余熱資源的利用難點(diǎn)在于:①大部分低品位余熱資源含有腐蝕性的物質(zhì),對(duì)設(shè)備長(zhǎng)期安全運(yùn)行構(gòu)成不小的影響;②有的低品位余熱資源具有間歇性的特點(diǎn),難于連續(xù)運(yùn)行;③由于品味較低,難以在現(xiàn)場(chǎng)附近尋找到合適的供熱(冷)負(fù)荷;④用于發(fā)電,效率較低,技術(shù)還有待成熟,經(jīng)濟(jì)效益偏低江西水泥廠余熱發(fā)電機(jī)組