2024-02-05 03:03:29
从2010起中国能源消耗量就已经超越美国,到2020年中国能源消耗总量已经达到49.8亿吨标准煤,同比上升2.26%。随着我国经济的继续发展,以及人民对于物质生活的追求,未来能源消耗总量将继续提升。虽然我国能源结构不断调整,能源利用效率不断提升,但是不可再生资源的利用仍然在能源占据主要地位,因此合理利用余热资源成为如今解决能源短缺问题的重要措施。根据行业调查,各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17%-67%,可回收率达60%,可回收利用的余热资源约为燃料消耗总量10%-40%。根据全国能源消费总量与可回收余热资源占比进行测算,2020年我国可回收余热总资源平均值约13亿吨标准煤。ORC低温余热发电是利用生产过程中多余的热能转换为电能的技术。上海干熄焦余热发电
ORC余热发电技术始于20世纪50年代,适用于80度~300度热源的低品位余热发电领域。ORC是以低沸点有机物为工质的朗肯循环,主要由蒸发器、膨胀机、冷凝器和工质泵四部分组成。有机工质在换热器中从余热流中吸收热量后汽化,生成具有一定压力和温度的蒸汽,蒸汽进入膨胀机膨胀做功,带动发电机发电或拖动其它动力机械做功。从膨胀机排出的低蒸汽在冷凝器中向冷却水放热,凝结成液态,之后借助工质泵重新回到蒸发器,构成整个系统循环。上海干熄焦余热发电ORC低温余热发电机组装机功率230kW,额定功率210kW,净发电功率170~180 kW。
ORC发电机组是整个发电系统的关键,ORC余热发电机组主要有以下特点:(1)变工况适应能力强,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),即使热源波动变化时设备可以自行调节到稳定运行状态;(2)采用PLC自动控制,发电机可以自动追踪电网参数,并自动并网;发电装置智能监测电网状态,稳定变载发电,对电网无冲击;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,安全又可靠。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有机朗肯循环余热发电:ORC有机工质朗肯循环,即在传统朗肯循环中采用有机工质代替水产生蒸汽,推动膨胀机做功。低压液态有机工质具有更低的冷凝温度,如正丁烷、异丁烷、R245fa、R142b等,在较低温度下即可产生较高压力的蒸汽。余热温度在80~250℃,余热形态包括烟气、蒸汽和热水等。液态有机工质经有机工质泵增压后进入蒸发器吸收热量转变为高温高压蒸气;高温高压的有机工质蒸气再推动涡轮机做功,产生电能输出,有机工质蒸汽同时减压;涡轮机出口的低压蒸气进入冷凝器,向低温热源放热并冷凝为液态,完成一次循环。蒸发器可采用低温余热直接蒸发,或采用由其生成的中间热水进行有机工质的蒸发。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。
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,所以,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。ORC低温余热发电机组安全可靠,拥有泄压系统、超温报警系统及先进的自控系统。上海低温余热发电价格
ORC低温余热发电机组因为采用磁浮轴承技术,电机内部没有任何的油脂,故工质做功效率会保持在较佳状态。上海干熄焦余热发电
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。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。上海干熄焦余热发电