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)變工況適應(yīng)能力強,能適應(yīng)熱源溫度、壓力和流量的變化(能在30%-110%設(shè)計工況下穩(wěn)定運行),即使熱源波動變化時設(shè)備可以自行調(diào)節(jié)到穩(wěn)定運行狀態(tài);(2)采用PLC自動控制,發(fā)電機可以自動追蹤電網(wǎng)參數(shù),并自動并網(wǎng);發(fā)電裝置智能監(jiān)測電網(wǎng)狀態(tài),穩(wěn)定變載發(fā)電,對電網(wǎng)無沖擊;發(fā)出的電既可以并入電網(wǎng)也可以直接帶負(fù)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。ORC低溫余熱發(fā)電可實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制,無人值守,需要極少的運行、維修人員,運行成本很低。湖南余熱發(fā)電設(shè)計
ORC低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)正常工作時,余熱介質(zhì)首先通過蒸發(fā)器將有機工質(zhì)加熱成高溫高壓的飽和蒸汽或過熱蒸汽,然后高壓的蒸汽進入膨脹機膨脹并且驅(qū)動膨脹機做功帶動發(fā)電機發(fā)電,膨脹后的蒸汽進入冷凝器冷卻降溫至液態(tài),之后工質(zhì)泵將液態(tài)有機工質(zhì)送回蒸發(fā)器進行再次加熱。ORC采用各工質(zhì)系統(tǒng)的熱耗率均隨排煙溫度的升高而減小,這是因為隨著排煙溫度的升高,系統(tǒng)蒸發(fā)溫度逐漸增大,當(dāng)冷凝溫度不變時系統(tǒng)平均吸熱溫度增加,熱效率提高,熱耗率下降。由于熱耗率可看作是熱效率倒數(shù)的函數(shù),可發(fā)現(xiàn)采用各工質(zhì)系統(tǒng)的熱耗率排序與凈功率的排序相反。水泥行業(yè)余熱發(fā)電生產(chǎn)ORC低溫余熱發(fā)電機組裝機功率230kW,額定功率210kW,凈發(fā)電功率170~180 kW。
ORC低溫發(fā)電機組典型應(yīng)用:一、煙氣余熱(鋼鐵行業(yè))。燒結(jié)工序的能耗約占冶金總能耗的10~12%,而其排放的余熱約占總能耗熱能的49%。在燒結(jié)礦生產(chǎn)過程中,特別是燒結(jié)礦由鼓風(fēng)式環(huán)冷機冷卻過程中會排出大量溫度為250~380廉的低溫?zé)煔?,其熱能量大約為燒結(jié)礦熱耗量的30%左右??梢猿浞掷铆h(huán)冷機二段和三段的余熱,實現(xiàn)節(jié)能增效。二、內(nèi)燃機余熱。利用現(xiàn)有內(nèi)燃機的缸套水及高溫?zé)煔庥酂幔迫崴蛘羝?,供給余熱發(fā)電機組使用,1臺1.5MW內(nèi)燃機余熱可以裝機1臺125kW機組。
ORC余熱發(fā)電技術(shù)始于20世紀(jì)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,生成具有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低溫發(fā)電機組采用環(huán)保工質(zhì)R245fa,透平和發(fā)電機一體化設(shè)計,無泄漏。
ORC低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)勢:1、結(jié)構(gòu)簡單,體積小??刹捎寐輻U膨脹機替代汽輪機,其結(jié)構(gòu)相對傳統(tǒng)汽輪機簡單得多,額定功率小,其適用作為低焓能源動力利用的動力機,因此對有機工質(zhì)蒸汽做功更適用。鑒于目前螺桿膨脹機還未普及,那么即使使用汽輪機,因有機工質(zhì)蒸汽比容、焓降小,故所需汽輪機的尺寸、排氣管道尺寸及空冷冷凝器中的管道直徑均較小。2、空冷冷卻的信價比優(yōu)勢。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電廠使用的空冷冷凝器的體積小得多,價格也低得多。低溫余熱發(fā)電大部分利用的是溫度小于150℃的熱源。河北純低溫余熱發(fā)電
ORC低溫余熱發(fā)電使用干流體時,余熱鍋爐中不必設(shè)置過熱段,工質(zhì)蒸汽直接以飽和氣體進透平膨脹做功。湖南余熱發(fā)電設(shè)計
ORC發(fā)電機組是整個發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵,ORC余熱發(fā)電機組主要有以下特點:(1)變工況適應(yīng)能力強,能適應(yīng)熱源溫度、壓力和流量的變化(能在30%-110%設(shè)計工況下穩(wěn)定運行),即使熱源波動變化時設(shè)備可以自行調(diào)節(jié)到穩(wěn)定運行狀態(tài);(2)采用PLC自動控制,發(fā)電機可以自動追蹤電網(wǎng)參數(shù),并自動并網(wǎng);發(fā)電裝置智能監(jiān)測電網(wǎng)狀態(tài),穩(wěn)定變載發(fā)電,對電網(wǎng)無沖擊;發(fā)出的電既可以并入電網(wǎng)也可以直接帶負(fù)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,安全又可靠。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。湖南余熱發(fā)電設(shè)計