余熱的回收利用途徑很多。一般說來,綜合利用余熱更好。其次是直接利用;第三是間接利用(產生蒸汽用來發電)。如鋼鐵工業:鋼鐵廠中的焦爐。目前我國大中型鋼鐵企業具有各種不同規格的大小焦爐50多座。根據調查,各行業的余熱總資源約占其燃料消耗總量的17%~67%,可回收利用的余熱資源約為余熱總資源的60%。煉鋼廠中的轉爐煙氣發電,發電系統,可配置發電量為3000Kw的電站80座。煉鋼廠中的電熔爐,現如今全國有20多座,其中65噸級可發電量在5000Kw/座以上。ORC余熱發電適用于溫度高于70℃以上的低溫余熱源。昆明水泥廠余熱發電
ORC低溫余熱發電系統經濟性分析:由于工質物性不同,各工質對應系統的蒸發壓力具有明顯差異,濕工質的蒸發壓力相對較高,其中R161的蒸發壓力明顯高于其他工質,R123對應系統的蒸發壓力較低。結合投資成本隨排煙溫度的相關信息可知,隨著排煙溫度的升高,系統設備成本先增加后減小。在該熱源條件下,采用R600a與R236ea的系統投資成本始終較高,R245fa與R600次之,采用R123的系統投資成本相對較低,濕工質R161、R152a對應系統的投資成本始終較為接近且明顯低于干工質對應系統。結合LEC隨排煙溫度的相關信息可知,隨著排煙溫度的升高,各系統的LEC逐漸下降,降幅趨于平緩,且各工質對應系統均存在對應的排煙溫度工況使得LEC達到較小值。鋼鐵廠余熱發電批發ORC低溫余熱發電機組安全可靠,擁有泄壓系統、超溫報警系統及先進的自控系統。
ORC低溫發電機組典型應用:熱水余熱(化工行業)。化工類用戶項目某區1.0MPa及以上蒸汽冷凝液經閃蒸后,與0.5MPa蒸汽冷凝液混合;進入緩沖罐與回流冷液混合為132℃、0.2MPaG,正常流量為436t/h,經泵加壓至0.7MPaG壓力后送。132℃冷凝液部分送往余熱制冷裝置制備-20℃的冷凍液,降溫后的約110℃蒸汽冷凝液以及剩余的132℃蒸汽冷凝液,均送往余熱發電裝置回收余熱發電,降至約80℃送至空冷器,降至45℃送至脫鹽水站進行處理。將110℃蒸汽冷凝液中低品位余熱,通過ORC發電機組轉換成高品位的電能。化工類如氯堿、化肥等企業余熱資源非常普遍。如在氯堿企業生產過程中,較大的熱源點是氯化氫的合成及氯乙烯合成,反應熱全部采用循環水降溫吸收,產生溫度為95℃以上的熱水。傳統上吸收完熱量后的熱水采用涼水塔降溫或空氣降溫保持熱量平衡,因此造成了熱能的浪費。
上海能環實業有限公司小白接受,ORC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。ORC是以低沸點有機物為工質的朗肯循環,主要由蒸發器、膨脹機、冷凝器和工質泵四部分組成。有機工質在換熱器中從余熱流中吸收熱量后汽化,生成具一定壓力和溫度的蒸汽,蒸汽進入膨脹機膨脹做功,帶動發電機發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,凝結成液態,之后借助工質泵重新回到蒸發器,構成整個系統循環。ORC低溫余熱發電凝結器里一般處于略高于環境大氣壓力的正壓,不需設置真空維持系統。
低溫余熱ORC發電機組,主要特點詳細描述如下:1.機組變工況自動調節,能適應熱源溫度、壓力和流量的變化(能在30%-110%設計工況下穩定運行),熱源波動變化時設備可以自行調節到穩定運行狀態;2.機組電力自動并網,得益于PLC自動控制,發電機可以自動追蹤電網參數并同步;發電裝置智能監測電網狀態,穩定變載發電,對網無沖擊;發出的電既可以并入電網也可以直接帶負載;3.設備實現全自動化,無人值守;設備操作方便,一鍵式啟動和停止;系統啟停迅速,無需預熱,盤車等操作,啟停時間均小于10分鐘。4.發電機組能確保長期穩定運行,安全可靠。擁有泄壓系統、超溫報警系統及先進的自控系統;設備自帶壓力溫度報警及故障分析功能。ORC低溫余熱發電可實現遠程控制,無人值守,需要極少的運行、維修人員,運行成本很低。青海水泥余熱發電設備
ORC低溫余熱發電系統的單機容量可從幾千瓦到數千千瓦。昆明水泥廠余熱發電
ORC低溫余熱發電系統正常工作時,余熱介質首先通過蒸發器將有機工質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動膨脹機做功帶動發電機發電,膨脹后的蒸汽進入冷凝器冷卻降溫至液態,之后工質泵將液態有機工質送回蒸發器進行再次加熱。ORC采用各工質系統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,系統蒸發溫度逐漸增大,當冷凝溫度不變時系統平均吸熱溫度增加,熱效率提高,熱耗率下降。由于熱耗率可看作是熱效率倒數的函數,可發現采用各工質系統的熱耗率排序與凈功率的排序相反。昆明水泥廠余熱發電