低溫余熱發電是通過回收鋼鐵、水泥、石化等行業生產過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發電，是一項變廢為寶的高效節能技術。該技術利用余熱而不直接消耗能源，不只不對環境產生任何破壞和污染，反而有助于降低和減少余熱直接排向空中所引起的對環境的污染。由于低溫余熱發電大部分利用的是溫度小于150℃的熱源，此時傳統的以水（蒸汽）為循環工質的發電系統由于產生的蒸汽壓力低，導致發電效率較低，無法產生經濟效益。在低溫余熱發電中多采用有機工質（如R123、R245fa、R152a、氯乙烷、丙烷、正丁烷、異丁烷等）作為循環工質。由于有機工質在較低的溫度下就能氣化產生較高的壓力，推動渦輪機（透平機）做功，故有機工質循環發電系統可以在煙氣溫度200℃左右，水溫在80℃左右實現有利用價值的發電。ORC低溫余熱發電技術始于20世紀50年代，適用于80度～300度熱源的低品位余熱發電領域。天津水泥廠的余熱發電

ORC低溫余熱發電機組采用有機朗肯循環（ORC）原理，以低沸點有機物為工質的朗肯循環，主要由余熱鍋爐、透平、冷凝器和工質泵四大部套組成，工質在換熱器中從余熱流中吸收熱量，生成具-定壓力和溫度的蒸汽，蒸汽進入透平機械膨脹做功，從而帶動發電機或拖動其它動力機械。從透平排出的蒸汽在凝汽器中向冷卻水放熱，凝結成液態，之后借助工質泵重新回到換熱器，如此不斷地循環下去。ORC低溫余熱發電機組工作原理如下所示：1.進入到低溫余熱發電系統的熱源，可以為蒸汽，高壓熱水和工業及發電機廢氣等；2.冷媒經泵加壓后，流經蒸發器，在蒸發器內吸熱由低溫高壓液體變為高溫高壓氣體；3.高溫高壓氣體經透平機膨脹做功，驅動發電機發電后，變為中溫低壓的氣體；4.冷凝器將中溫低壓氣體冷卻為低溫低壓的冷凝液體，經冷媒泵加壓后，流向蒸發器。純低溫余熱發電制造商ORC低溫余熱發電機組采用環保工質R245fa，透平和發電機一體化設計，無泄漏。

ORC余熱發電系統與傳統低溫余熱發電系統的根本區別在于采用有機工質，所以工質特性將主導整個發電系統的結構及效率。國內外都對有機工質對于ORC系統的影響有研究，相比而言國內只是起步階段。對于如何更好地利用低于300、甚至更低溫度的余熱，據各類研究表明：在低溫情況下，有機朗肯循環的效率明顯比水作為工質的朗肯循環效率高得多，其主要原因是ORC在顯熱回收方面有較高的效率，因為循環中顯熱/潛熱不相等，而ORC技術中此比例大，因此采用ORC技術可回收較多的熱量。

ORC余熱發電可利用的低品位能主要有以下幾種形式：（1）工業余熱。回收工業余熱可減少工業能耗和溫室氣體的排放。可利用大多數工業過程或電廠排放的煙氣，溫度一般不高于400。（2）地熱。地熱發電利用地熱蒸汽或者熱水作為熱源，我國目前已經勘測發現的地熱田均屬熱水型熱儲。所利用的地熱水大多在飽和狀態附近，溫度一般不超過200。（3）太陽能。太陽能能量密度低，熱源溫度不高，需采用基于集熱技術的ORC余熱熱電系統，經過集熱裝置后，溫度可以達到300。例如用平板集熱器收集低于100的太陽熱水作驅動熱源，用ORC透平等構成低溫太陽能熱力發電系統，可作為分布式能源。ORC低溫余熱發電透平進排氣壓力高，所需通流面積較小，透平尺寸小。

ORC有機朗肯循環余熱發電：ORC有機工質朗肯循環，即在傳統朗肯循環中采用有機工質代替水產生蒸汽，推動膨脹機做功。低壓液態有機工質具有更低的冷凝溫度，如正丁烷、異丁烷、R245fa、R142b等，在較低溫度下即可產生較高壓力的蒸汽。余熱溫度在80~250℃，余熱形態包括煙氣、蒸汽和熱水等。液態有機工質經有機工質泵增壓后進入蒸發器吸收熱量轉變為高溫高壓蒸氣；高溫高壓的有機工質蒸氣再推動渦輪機做功，產生電能輸出，有機工質蒸汽同時減壓；渦輪機出口的低壓蒸氣進入冷凝器，向低溫熱源放熱并冷凝為液態，完成一次循環。蒸發器可采用低溫余熱直接蒸發，或采用由其生成的中間熱水進行有機工質的蒸發。ORC余熱發電系統部件、設備可實現標準模塊化生產，能縮短安裝周期，降低其制造成本。重慶余熱發電廠家

ORC低溫余熱發電可以普遍應用于石油化工、鋼鐵、電力、地熱等工業余熱以及可再生能源領域。天津水泥廠的余熱發電

ORC低溫發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，不同司機技術不同，速度多在較大速度和較小速度之間。總體上看，熱源溫度越高，越有利于系統效率。你說兩個項目，一個熱源溫度130℃，一個90℃，前者效率比后者高，技術就比后者好嗎？不一定。同理，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。天津水泥廠的余熱發電

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