國(guó)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(diǎn)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(jìn)地?zé)岚l(fā)電等方面逐步重視，不斷出臺(tái)政策予以支持。ORC低溫余熱發(fā)電技術(shù)國(guó)際上已成熟應(yīng)用于可再生能源如地?zé)岚l(fā)電、太陽(yáng)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。現(xiàn)階段，我國(guó)ORC低溫余熱發(fā)電行業(yè)已經(jīng)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。陜西化工余熱發(fā)電
ORC低溫余熱發(fā)電技術(shù)，其低溫?zé)嵩词枪I(yè)過(guò)程廢熱、太陽(yáng)能、海洋溫差、地?zé)岬惹鍧嵞茉?，技術(shù)突破點(diǎn)在于研究更低的熱源溫度以驅(qū)動(dòng)透平做功發(fā)電，以適應(yīng)更多的工況條件。盡管發(fā)電效率低于傳統(tǒng)火電，但由于使用的是清潔能源及工業(yè)過(guò)程中被廢棄的低品質(zhì)余熱，所以在國(guó)際能源市場(chǎng)發(fā)展迅速。ORC行業(yè)的未來(lái)市場(chǎng)不在工業(yè)余熱，而是在新能源領(lǐng)域。1.工業(yè)余熱的合同能源管理電價(jià)不容易統(tǒng)一費(fèi)用，但是新能源可以根據(jù)國(guó)家政策進(jìn)行效益核算，比如光熱發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)就是1.2元/度。2.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)。3.但是，中國(guó)目前ORC的市場(chǎng)仍然是以工業(yè)余熱，新能源領(lǐng)域是未來(lái)時(shí)。江蘇純低溫余熱發(fā)電ORC低溫余熱發(fā)電技術(shù)己經(jīng)成為節(jié)能研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)課題之一。
ORC發(fā)電機(jī)組是整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵，ORC發(fā)電機(jī)組主要有以下特點(diǎn)：（1）變工況適應(yīng)能力強(qiáng)，能適應(yīng)熱源溫度、壓力和流量的變化（能在30%-110%設(shè)計(jì)工況下穩(wěn)定運(yùn)行），即使熱源波動(dòng)變化時(shí)設(shè)備可以自行調(diào)節(jié)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)；（2）采用PLC自動(dòng)控制，發(fā)電機(jī)可以自動(dòng)追蹤電網(wǎng)參數(shù)，并自動(dòng)并網(wǎng)；發(fā)電裝置智能監(jiān)測(cè)電網(wǎng)狀態(tài)，穩(wěn)定變載發(fā)電，對(duì)電網(wǎng)無(wú)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(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化，無(wú)人值守；設(shè)備操作方便，一鍵式啟動(dòng)和停止；系統(tǒng)啟停迅速，無(wú)需預(yù)熱，盤(pán)車等操作，啟停時(shí)間均小于10分鐘；（4）發(fā)電機(jī)組能確保長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，安全可靠。擁有泄壓系統(tǒng)、超溫報(bào)警系統(tǒng)及先進(jìn)的自控系統(tǒng)；設(shè)備自帶壓力溫度報(bào)警及故障分析功能。
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。ORC低溫發(fā)電機(jī)組整體采用撬裝集裝廂式，長(zhǎng)×寬×高=7.5m×2.5m×2.8m。
余熱發(fā)電 [1]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)電不僅節(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)電具有熱源利用率高、成本較低、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。工業(yè)低溫余熱發(fā)電設(shè)計(jì)
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。陜西化工余熱發(fā)電
從ORC發(fā)電機(jī)組利用廢熱發(fā)電的特性角度來(lái)看，既然廢熱稱為“廢”，那就是如果沒(méi)有ORC發(fā)電機(jī)組，這些熱量就會(huì)被排放掉，而當(dāng)有了ORC發(fā)電機(jī)組以后，就是利用越多，獲益越多。但是根據(jù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)多年從事節(jié)能工作的經(jīng)驗(yàn)，大多數(shù)廢熱往往是不穩(wěn)定的，流量忽多忽少，溫度忽高忽低，而渦輪機(jī)、發(fā)電機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)都有額定設(shè)計(jì)參數(shù)，當(dāng)廢熱源出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)，根據(jù)美國(guó)相似產(chǎn)品運(yùn)行情況，渦輪機(jī)、發(fā)電機(jī)要么工作于低效區(qū)域，要么達(dá)到誤差極限直接停機(jī)，這會(huì)嚴(yán)重影響ORC發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益，有時(shí)甚至?xí)斐稍O(shè)備故障，無(wú)法正常運(yùn)行。陜西化工余熱發(fā)電