余熱是在一定經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下,在能源利用設(shè)備中沒有被利用的能源,也就是多余、廢棄的能源。它包括高溫廢氣余熱、冷卻介質(zhì)余熱、廢汽廢水余熱、高溫產(chǎn)品和爐渣余熱、化學(xué)反應(yīng)余熱、可燃廢氣廢液和廢料余熱以及高壓流體余壓等七種。在工業(yè)上,余熱一般優(yōu)先供生產(chǎn)自用,當(dāng)有剩余時(shí),雖然直接利用(如暖通空調(diào)用或動(dòng)力用)對(duì)能源的利用率要更高一些,但限于暖通空調(diào)用量較小且季節(jié)變化較大的特點(diǎn),以及作為動(dòng)力用要求負(fù)荷相對(duì)穩(wěn)定的特點(diǎn),該種利用方式具有一定的局限性。更多地,則是選擇采用余熱發(fā)電的技術(shù)對(duì)能源進(jìn)行回收利用。ORC低溫發(fā)電機(jī)組擁有先進(jìn)的設(shè)備自冷系統(tǒng),無需外置油分及冷卻系統(tǒng)。南昌蒸汽余熱發(fā)電
ORC低溫余熱發(fā)電機(jī)組采用有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)原理,以低沸點(diǎn)有機(jī)物為工質(zhì)的朗肯循環(huán),主要由余熱鍋爐(或換熱器)、透平、冷凝器和工質(zhì)泵四大部套組成,工質(zhì)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(jìn)入透平機(jī)械膨脹做功,從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)或拖動(dòng)其它動(dòng)力機(jī)械。從透平排出的蒸汽在凝汽器中向冷卻水放熱,凝結(jié)成液態(tài),之后借助工質(zhì)泵重新回到換熱器,如此不斷地循環(huán)下去。其工作原理如下所示:1.進(jìn)入到低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)的熱源,可以為蒸汽,高壓熱水和工業(yè)及發(fā)電機(jī)廢氣等;2.冷媒經(jīng)泵加壓后,流經(jīng)蒸發(fā)器,在蒸發(fā)器內(nèi)吸熱由低溫高壓液體變?yōu)楦邷馗邏簹怏w;3.高溫高壓氣體經(jīng)透平機(jī)膨脹做功,驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電后,變?yōu)橹袦氐蛪旱臍怏w;4.冷凝器將中溫低壓氣體冷卻為低溫低壓的冷凝液體,經(jīng)冷媒泵加壓后,流向蒸發(fā)器。湖南低溫余熱發(fā)電技術(shù)ORC低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)余熱回收和發(fā)電的較低余熱資源溫度可低到80℃。
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)置過熱段,工質(zhì)蒸汽直接以飽和氣體進(jìn)透平膨脹做功。(4)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制,無人值守,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。
我國ORC低溫余熱發(fā)電技術(shù)研究起步較晚,早期主要引進(jìn)以色列技術(shù)。2014年以來,我國ORC低溫余熱發(fā)電技術(shù)自主研發(fā)速度加快,研究成果不斷涌現(xiàn),擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大功率發(fā)電裝置問世,并逐步實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。在研究機(jī)構(gòu)與裝置生產(chǎn)企業(yè)的推動(dòng)下,我國ORC低溫余熱發(fā)電技術(shù)得到推廣應(yīng)用,成功進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)營階段,ORC低溫余熱發(fā)電市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。現(xiàn)階段,我國ORC低溫余熱發(fā)電行業(yè)已經(jīng)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步,但整體研發(fā)實(shí)力與技術(shù)工藝依然較弱,在部分關(guān)鍵零部件領(lǐng)域仍存在技術(shù)短板,未來發(fā)展仍需不斷突破。ORC是以低沸點(diǎn)有機(jī)物為工質(zhì)的朗肯循環(huán),主要由蒸發(fā)器、膨脹機(jī)、冷凝器和工質(zhì)泵四部分組成。
在鋼鐵、化工、有色冶金、水泥等眾多工業(yè)領(lǐng)域的生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的余熱資源,包括熱水、熱氣、輻射顯熱等。目前高壓或高溫的余熱已經(jīng)獲得較為充分的利用。而大量的低溫余熱資源(250℃以下,低壓或常壓),由于缺乏有效的技術(shù)手段而沒有得到充分利用,或只能產(chǎn)生低品位的回收(如熱水等)。傳統(tǒng)余熱發(fā)電技術(shù)的工作參數(shù)大多為高參數(shù)、大容量,無法利用這部分較為分散但總量巨大的低溫余熱能源。ORC(有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán))低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)余熱回收和發(fā)電的較低余熱資源溫度可低到80℃,這是常規(guī)發(fā)電技術(shù)不能做到的(常規(guī)發(fā)電通常要求熱源溫度在300~350℃以上),從而較大地拓寬了可以回收發(fā)電的余熱資源的利用范圍,為鋼鐵、化工、有色冶金、水泥等行業(yè)的低溫余熱資源回收提供了有效的技術(shù)手段和設(shè)備。余熱發(fā)電的重要設(shè)備是余熱鍋爐。電廠余熱發(fā)電求購
ORC低溫發(fā)電機(jī)組因?yàn)椴捎么鸥≥S承技術(shù),電機(jī)內(nèi)部沒有任何的油脂,故工質(zhì)做功效率會(huì)保持在較佳狀態(tài)。南昌蒸汽余熱發(fā)電
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)裝置撬塊式一體設(shè)備,移動(dòng)和運(yùn)輸、安裝簡(jiǎn)便;模塊化整體平臺(tái)設(shè)計(jì),體積小,安裝簡(jiǎn)單,現(xiàn)場(chǎng)只需接上熱水和冷卻水即可;(2)采用高效徑向透平膨脹機(jī),可靠的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)合理的高效傳質(zhì)設(shè)備,機(jī)組能量轉(zhuǎn)換效率高;透平-發(fā)電一體化,擁有先進(jìn)的設(shè)備自冷系統(tǒng),無需外置油分及冷卻系統(tǒng);環(huán)保工質(zhì)R245fa、R134a,透平-發(fā)電機(jī)一體機(jī)內(nèi)工質(zhì)全封閉循環(huán)無泄漏,真正實(shí)現(xiàn)零排放;且全封閉系統(tǒng)與外界不接觸,機(jī)組內(nèi)部及葉片無腐蝕。南昌蒸汽余熱發(fā)電
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