ORC低温余热发电技术,其低温热源是工业过程废热、太阳能、海洋温差、地热等清洁能源,技术突破点在于研究更低的热源温度以驱动透平做功发电,以适应更多的工况条件。尽管发电效率低于传统火电,但由于使用的是清洁能源及工业过程中被废弃的低品质余热,因此在国际能源市场发展迅速。ORC行业的未来市场不在工业余热,而是在新能源领域。1.工业余热的合同能源管理电价不容易统一费用,但是新能源可以根据国家政策进行效益核算,比如光热发电上网电价就是1.2元/度。2.工业余热发电通常工况不稳定,要根据各个热源进行个性化的设计,不容易实现标准化、批量化生产。3.但是,中国目前ORC的市场仍然是以工业余热,新能源领域是未来时。ORC低温余热发电机组拥有先进的设备自冷系统,无需外置油分及冷却系统。吉林钢铁厂余热发电
ORC低温余热发电系统特点:(1)在缺水地区,优先使用空气冷却的冷凝器。ORC电厂使用的空冷冷凝器要比水蒸气电厂使用的空冷冷凝器的体积小得多,价格也低得多。(2)与水蒸气相比,由于有机工质的声速低,在低叶片速度时,能获得有利的空气动力配合,在50Hz时能产生较高的汽轮机效率,不需要装齿轮箱。(3)有机工质冷凝压力高,整个系统在接近和稍高于大气压力的情况下工作,使得有机工质的漏失现象大为降低。(4)有机工质凝固点很低(低于-73℃),这就允许它在较低温度下仍能释放出能量。这样做,在寒冷天气可增加出力,冷凝器也不需要增加防冻设施。河北钢铁企业余热发电ORC余热发电效率高,系统构成简单,不需要设置除氧、除盐、排污及疏放水设施。
ORC低温发电机组应用:一、烟气余热(钢铁行业)。烧结工序的能耗约占冶金总能耗的10~12%,而其排放的余热约占总能耗热能的49%。在烧结矿生产过程中,特别是烧结矿由鼓风式环冷机冷却过程中会排出大量温度为250~380廉的低温烟气,其热能量大约为烧结矿热耗量的30%左右。可以充分利用环冷机二段和三段的余热,实现节能增效。二、内燃机余热。利用现有内燃机的缸套水及高温烟气余热,制取热水或蒸汽,供给余热发电机组使用,1台1.5MW内燃机余热可以装机1台125kW机组。
余热是在一定经济技术条件下,在能源利用设备中没有被利用的能源,也就是多余、废弃的能源。它包括高温废气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热以及高压流体余压等七种。在工业上,余热一般优先供生产自用,当有剩余时,虽然直接利用对能源的利用率要更高一些,但限于暖通空调用量较小且季节变化较大的特点,以及作为动力用要求负荷相对稳定的特点,该种利用方式具有一定的局限性。更多地,则是选择采用余热发电的技术对能源进行回收利用。ORC低温发电机组拥有先进的设备自冷系统,无需外置油分及冷却系统。
余热发电设备的优化与管理:(1)定期对水质检测仪表、在线检测仪表进行校验,保证水质仪表能正常工作,同時还要对仪表的使用状况以及设置参数进行检查,定期检查现场巡检人员的巡检质量,特别要注意检查现场锅炉连排量、试样水温控制以及加药泵运行等状况,及时调节和处理各项异常情况。(2)建立健全水质指标控制标准和药品管理办法,明确水质控制目标和相关责任人的工作职责,加强对凝结水、炉水、循环水、补充水等水质的检测、控制和管理工作,控制好加药品量及配比,每天进行取样、化验比对,及时清理进水口的杂物以及锅炉、冷凝器的结垢,确保锅炉安全运行,提高凝汽器真空度,提高水资源利用率,降低生产成本。ORC低温余热发电有助于降低和减少余热直接排向空中所引起的对环境的污染。纯低温余热发电订做
ORC低温余热发电系统为钢铁、化工、水泥等行业的低温余热资源回收提供了有效的技术手段和设备。吉林钢铁厂余热发电
ORC低温发电机组典型应用:热水余热(化工行业)。化工类用户项目某区1.0MPa及以上蒸汽冷凝液经闪蒸后,与0.5MPa蒸汽冷凝液混合;进入缓冲罐与回流冷液混合为132℃、0.2MPaG,正常流量为436t/h,经泵加压至0.7MPaG压力后送。132℃冷凝液部分送往余热制冷装置制备-20℃的冷冻液,降温后的约110℃蒸汽冷凝液以及剩余的132℃蒸汽冷凝液,均送往余热发电装置回收余热发电,降至约80℃送至空冷器,降至45℃送至脱盐水站进行处理。将110℃蒸汽冷凝液中低品位余热,通过ORC发电机组转换成高品位的电能。化工类如氯碱、化肥等企业余热资源非常普遍。如在氯碱企业生产过程中,较大的热源点是氯化氢的合成及氯乙烯合成,反应热全部采用循环水降温吸收,产生温度为95℃以上的热水。传统上吸收完热量后的热水采用凉水塔降温或空气降温保持热量平衡,因此造成了热能的浪费。吉林钢铁厂余热发电