有机朗肯循环(ORC)是以低沸点有机物为工质的朗肯循环,ORC低温余热发电技术是利用工业余热、太阳能、地热、海洋温差等低温能源进行发电的技术,具有热源利用率高、适应性强、成本较低、节能环保等优点,普遍应用于石油化工、钢铁、电力、水泥、陶瓷、玻璃、太阳能、地热等工业余热以及可再生能源领域。在全球市场中,ORC低温余热发电技术研究起步较早、技术较为先进的国家主要有美国、俄罗斯、以色列以及德国、意大利、法国等部分西欧国家,其中,美国与以色列ORC低温余热发电技术商业化应用较为普遍。ORC低温发电机组操作简单,负荷波动能力强,可在40%~110%范围内稳定运行。天津低温余热发电
国内外ORC低温余热发电系统的发展趋势:1、工质选择更加合理、环保。工质选择是ORC低温余热发电系统的关键环节之一,针对不同的应用场合和应用类型,需要选择合适的工质,今后,随着技术不断发展和完善,ORC低温余热发电系统的工质选择将更加合理、环保。2、更高的经济性和稳定性。ORC低温余热发电系统在回收低温余热方面具有比较明显的比较优势,但是,一直没有得到大规模的推广和应用,主要原因在于其经济性和投资回收期比较长,一次投资比较大,加上运营维护费用,用户对于该投资存在很多顾虑,因此,厂商需要进一步提高经济性和稳定性,对用户进行相关宣传和教育,使行业发展真正进入爆发期。贵阳钢铁企业余热发电ORC低温余热发电技术普遍适用于工厂余热、太阳能、生物质能、地热能等能源的回收利用。
ORC低温余热发电技术应用形式包括:工艺热媒水余热回收发电、工艺物料余热回收发电、工艺乏汽或放散废蒸余热回收发电、工业窑炉烟气余热回收发电等。采用低温余热发电机组,积极推动采用清洁能源,加快减排进程,减少全球碳排放量,尽快实现碳达峰和碳中和的目标,实现社会的可持续发展。1.钢铁冶金:放散蒸汽、烟气余热耗能、设备余热(空压机等)。2.石化:锅炉排烟气、乏汽等。3.造纸:烘缸、蒸锅废气等。4.化工:加热炉、蒸汽锅炉排烟气等、化工加热废热(合成氨、干馏等)、煤化工的MTO装置。
在钢铁、化工、有色冶金、水泥等众多工业领域的生产过程中会产生大量的余热资源,包括热水、热气、辐射显热等。目前高压或高温的余热已经获得较为充分的利用。而大量的低温余热资源(250℃以下,低压或常压),由于缺乏有效的技术手段而没有得到充分利用,或只能产生低品位的回收(如热水等)。传统余热发电技术的工作参数大多为高参数、大容量,无法利用这部分较为分散但总量巨大的低温余热能源。ORC(有机工质朗肯循环)低温余热发电系统能够实现余热回收和发电的较低余热资源温度可低到80℃,这是常规发电技术不能做到的(常规发电通常要求热源温度在300~350℃以上),从而较大地拓宽了可以回收发电的余热资源的利用范围,为钢铁、化工、有色冶金、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。ORC低温余热发电凝结器里一般处于略高于环境大气压力的正压,不需设置真空维持系统。
低温余热ORC发电机组,主要特点详细描述如下:1.机组变工况自动调节,能适应热源温度、压力和流量的变化(能在30%-110%设计工况下稳定运行),热源波动变化时设备可以自行调节到稳定运行状态;2.机组电力自动并网,得益于PLC自动控制,发电机可以自动追踪电网参数并同步;发电装置智能监测电网状态,稳定变载发电,对网无冲击;发出的电既可以并入电网也可以直接带负载;3.设备实现全自动化,无人值守;设备操作方便,一键式启动和停止;系统启停迅速,无需预热,盘车等操作,启停时间均小于10分钟。4.发电机组能确保长期稳定运行,安全可靠。拥有泄压系统、超温报警系统及先进的自控系统;设备自带压力温度报警及故障分析功能。ORC低温余热发电不但节能,还有利于环境保护。石家庄小型余热发电
ORC低温余热发电系统的单机容量可从几千瓦到数千千瓦。天津低温余热发电
ORC低温余热发电设备特点:(1)设备装置撬块式设计,运输、安装简便;(2)操作简单,负荷波动能力强,可在40%~110%范围内稳定运行;(3)采用高效、结构合理的传质设备和可靠的材质;(4)可采用PLC对装置进行自动控制,关键参数由PLC自动调控;发电机可以自动追踪电网参数,并自动并网;(5)发电装置智能监测电网状态,可提供稳定的电能,对电网无冲击;(6)安全可靠,拥有泄压系统、超温报警系统及先进的自控系统;(7)采用环保工质R245fa,透平和发电机一体化设计,无泄漏;(8)机组拥有先进的设备自冷系统,无需外置油分及冷却系统。天津低温余热发电