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。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低温余热发电机组智能监测电网状态,可提供稳定的电能,对电网无冲击。宁夏钢铁厂余热发电
我国ORC低温余热发电技术研究起步较晚,早期主要引进以色列技术。2014年以来,我国ORC低温余热发电技术自主研发速度加快,研究成果不断涌现,拥有自主知识产权的大功率发电装置问世,并逐步实现量产。在相关研究机构与装置生产企业的推动下,我国ORC低温余热发电技术得到推广应用,成功进入商业化运营阶段,ORC低温余热发电市场规模持续扩大。现阶段,我国ORC低温余热发电行业已经取得了长足进步,但整体研发实力与技术工艺依然较弱,在部分关键零部件领域仍存在技术短板,未来发展仍需不断突破。杭州余热发电厂家余热的回收利用途径很多。
ORC低温发电机组典型应用:一、热水余热(化肥行业)。化肥厂尿素一吸塔换热后温度为102~105℃,作为ORC机组来说是质优余热资源,应用于低温有机朗肯循环发电利用经济效应非常明显,一般投资回报周期3年左右。二、LNG压缩排气余热(尾气排放)。某液化天然气厂生产工艺中,天然气经过大型压缩机加压后,温度升高,再通过冷却系统进行降温。该部分废热排放至环境浪费大,且冷却塔每年还因此产生大量的漂水损失。通过分析计算可采用ORC发电技术将余热回收利用。LNG大型压缩机余热发电在节能的同时,也更大限度地减小了对原系统工艺的影响。
采用ORC余热发电技术的具有适应性灵活的优点,当余热工质的条件恶劣,不适合做有机工质的直接换热时,可采用水循环做中间换热循环。由于某项目的烟气含尘量高达500~1000mg/Nm3,工艺环节位于脱硫前,SO2含量高达1000~3000mg/Nm3,因此烟气换热器腐蚀和磨损较为严重,且换热器允许布置空间较小。为了运行安全可靠,选择换热设备尺寸较小的水冷却双循环ORC余热发电系统,换热设备材质采用双相钢2205,循环水温度选择80度~110度区间,保证双相钢在酸露下的耐腐蚀寿命。采用烟气-水换热器,以热水为介質,提取烟气中余热,再供ORC系统发电。ORC余热发电适用于温度高于70℃以上的低温余热源。
ORC低温发电机组典型应用:烟气利用(建材/钢铁行业)。为了对企业陶瓷窑等烟气加以利用,考虑采用ORC低温发电机组回收该部分余热进行发电,创造收益,节能减排。如陶瓷窑应用ORC发电来说,烟气换热成热水的温度越高,单位热水发电量越大,ORC发电效率也越高。但换热热水越高烟气换热器成本也会随之上涨,所以综合烟气温度、机组效率、换热器成本等诸多因素考虑,利用烟气换热器将热水加热至138℃进入ORC余热发电机组进行发电。近年来,低温烟气余热的有效回收利用引起了人们的普遍关注。有机朗肯循环(ORC)系统因具有结构简单、效率高、环境友好等优点而逐渐推广应用。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。宁夏钢铁厂余热发电
影响余热发电系统发电量的因素很多。宁夏钢铁厂余热发电
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。宁夏钢铁厂余热发电