ORC余熱發(fā)電系統(tǒng)本身使用導(dǎo)熱油作為中間換熱工質(zhì),因?yàn)閷?dǎo)熱油在300℃的條件下仍不汽化而保持常壓,此時(shí)的水蒸氣飽和壓力已高達(dá)8.5MPa。300℃以下,用導(dǎo)熱油代替?zhèn)鹘y(tǒng)的熱載體水蒸氣,就能以低壓管道系統(tǒng)代替高壓管道系統(tǒng),降低投資。此外導(dǎo)熱油還具有傳熱均勻,熱穩(wěn)定性好以及優(yōu)良的導(dǎo)熱特性。導(dǎo)熱油對(duì)普通的碳鋼設(shè)備和管道基本上無(wú)腐蝕作用,不需要采用類似蒸汽系統(tǒng)的給水脫鹽、除氧等復(fù)雜的處理過(guò)程,因此具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單輸送方便等優(yōu)點(diǎn)。因此用導(dǎo)熱油作為工質(zhì)的機(jī)組傳熱效率高??蛇x取與有機(jī)工質(zhì)氟利昂不相溶解且不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的導(dǎo)熱油,采用油與有機(jī)工質(zhì)氟利昂直接接觸熱交換的方法,可進(jìn)一步提高換熱效率。ORC低溫余熱發(fā)電的重要設(shè)備是余熱鍋爐。湖北水泥余熱發(fā)電設(shè)備
ORC余熱發(fā)電具有如下優(yōu)點(diǎn):(1)效率高,系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)單,不需要設(shè)置除氧、除鹽、排污及疏放水設(shè)施;凝結(jié)器里一般處于略高于環(huán)境大氣壓力的正壓,不需設(shè)置真空維持系統(tǒng)。(2)透平進(jìn)排氣壓力高,所需通流面積較小,透平尺寸小。(3)使用干流體時(shí),余熱鍋爐中不必設(shè)置過(guò)熱段,工質(zhì)蒸汽直接以飽和氣體進(jìn)透平膨脹做功。(4)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制,無(wú)人值守,需要極少的運(yùn)行、維修人員,運(yùn)行成本很低。(5)單機(jī)容量可從幾千瓦到數(shù)千千瓦。(6)系統(tǒng)部件、設(shè)備可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)模塊化生產(chǎn),能縮短安裝周期,降低其制造成本。適用于溫度高于70℃以上的低溫余熱源。工業(yè)余熱發(fā)電供應(yīng)公司ORC低溫余熱發(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(diǎn)。
低溫余熱發(fā)電是通過(guò)回收鋼鐵、水泥、石化等行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排放的中低溫廢煙氣、蒸汽、熱水等所含的低品位熱量來(lái)發(fā)電,是一項(xiàng)變廢為寶的高效節(jié)能技術(shù)。該技術(shù)利用余熱而不直接消耗能源,不只不對(duì)環(huán)境產(chǎn)生任何破壞和污染,反而有助于降低和減少余熱直接排向空中所引起的對(duì)環(huán)境的污染。由于低溫余熱發(fā)電大部分利用的是溫度小于150℃的熱源,此時(shí)傳統(tǒng)的以水(蒸汽)為循環(huán)工質(zhì)的發(fā)電系統(tǒng)由于產(chǎn)生的蒸汽壓力低,導(dǎo)致發(fā)電效率較低,無(wú)法產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。在低溫余熱發(fā)電中多采用有機(jī)工質(zhì)作為循環(huán)工質(zhì)。由于有機(jī)工質(zhì)在較低的溫度下就能氣化產(chǎn)生較高的壓力,推動(dòng)渦輪機(jī)(透平機(jī))做功,故有機(jī)工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)可以在煙氣溫度200℃左右,水溫在80℃左右實(shí)現(xiàn)有利用價(jià)值的發(fā)電。
ORC余熱發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本身的優(yōu)勢(shì):可采用螺桿膨脹機(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、排氣管道尺寸及空冷冷凝器中的管道直徑均較小。與水蒸氣相比,由于有機(jī)工質(zhì)的聲速低,在低葉片速度時(shí),能獲得有利的空氣動(dòng)力配合,在50Hz時(shí)能產(chǎn)生較高的汽輪機(jī)效率,不需要裝齒輪箱。由于轉(zhuǎn)速低,因此噪聲也小。ORC低溫余熱發(fā)電機(jī)組安全可靠,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)。
ORC低溫余熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用形式包括:工藝熱媒水余熱回收發(fā)電、工藝物料余熱回收發(fā)電、工藝乏汽或放散廢蒸余熱回收發(fā)電、工業(yè)窯爐煙氣余熱回收發(fā)電等。采用低溫余熱發(fā)電機(jī)組,積極推動(dòng)采用清潔能源,加快減排進(jìn)程,減少全球碳排放量,盡快實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和的目標(biāo),實(shí)現(xiàn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。1.鋼鐵冶金:放散蒸汽、煙氣余熱耗能、設(shè)備余熱。2.石化:鍋爐排煙氣、乏汽等。3.造紙:烘缸、蒸鍋廢氣等。4.化工:加熱爐、蒸汽鍋爐排煙氣等、化工加熱廢熱(合成氨、干餾等)、煤化工的MTO裝置。ORC低溫余熱發(fā)電凝結(jié)器里一般處于略高于環(huán)境大氣壓力的正壓,不需設(shè)置真空維持系統(tǒng)。貴州干熄焦余熱發(fā)電
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。湖北水泥余熱發(fā)電設(shè)備
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、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。湖北水泥余熱發(fā)電設(shè)備