國家在大型環保及資源綜合利用設備、余能回收利用領域突破重大關鍵節能技術、重點節能低碳技術推廣、節能與能效提升技術創新、工業余能深度回收利用及提高工業余能回收利用效率、提升節能技術裝備供給水平、有序推進地熱發電等方面逐步重視,不斷出臺政策予以支持。ORC低溫余熱發電技術國際上已成熟應用于可再生能源如地熱發電、太陽能光熱發電和生物質發電等,以及各種工業余熱回收發電應用中。目前除可再生能源領域,ORC低溫余熱發電技術還普遍用于石化、鋼鐵、水泥、建材、玻璃、化肥、化工等高能耗行業的余熱回收發電。現階段,我國ORC低溫余熱發電行業已經取得了長足進步。陜西化工余熱發電
ORC低溫余熱發電技術,其低溫熱源是工業過程廢熱、太陽能、海洋溫差、地熱等清潔能源,技術突破點在于研究更低的熱源溫度以驅動透平做功發電,以適應更多的工況條件。盡管發電效率低于傳統火電,但由于使用的是清潔能源及工業過程中被廢棄的低品質余熱,所以在國際能源市場發展迅速。ORC行業的未來市場不在工業余熱,而是在新能源領域。1.工業余熱的合同能源管理電價不容易統一費用,但是新能源可以根據國家政策進行效益核算,比如光熱發電上網電價就是1.2元/度。2.工業余熱發電通常工況不穩定,要根據各個熱源進行個性化的設計,不容易實現標準化、批量化生產。3.但是,中國目前ORC的市場仍然是以工業余熱,新能源領域是未來時。江蘇純低溫余熱發電ORC低溫余熱發電技術己經成為節能研究領域的熱點課題之一。
ORC發電機組是整個發電系統的關鍵,ORC發電機組主要有以下特點:(1)變工況適應能力強,能適應熱源溫度、壓力和流量的變化(能在30%-110%設計工況下穩定運行),即使熱源波動變化時設備可以自行調節到穩定運行狀態;(2)采用PLC自動控制,發電機可以自動追蹤電網參數,并自動并網;發電裝置智能監測電網狀態,穩定變載發電,對電網無沖擊;發出的電既可以并入電網也可以直接帶負載;(3)設備實現全自動化,無人值守;設備操作方便,一鍵式啟動和停止;系統啟停迅速,無需預熱,盤車等操作,啟停時間均小于10分鐘;(4)發電機組能確保長期穩定運行,安全可靠。擁有泄壓系統、超溫報警系統及先進的自控系統;設備自帶壓力溫度報警及故障分析功能。
ORC低溫余熱發電系統熱力性能分析:由于受到蒸發器窄點溫差的約束,各工質對應系統的蒸發溫度隨著排煙溫度的升高而增大。在相同排煙溫度條件下,采用R600a、R236ea的系統蒸發溫度高于其他工質,R245fa、R600對應系統的蒸發溫度相對較高,R123與濕工質R161、R152a對應系統的蒸發溫度相對較低且較為接近。工質流量隨排煙溫度的升高而減小,這是因為當蒸發器入口熱源溫度不變時,根據熱平衡方程,系統總吸熱量隨著排煙溫度的升高而減小,滿足此時熱負荷所需的工質流量下降。在相同排煙溫度下,工質間的物性差異導致各工質對應系統的工質流量存在差異,所有系統中烷烴類干工質R600a、R600與濕工質的流量明顯小于其他干工質,變化幅度也相對較小,R236ea對應系統的流量較大且隨排煙溫度的變化幅度較大。ORC低溫發電機組整體采用撬裝集裝廂式,長×寬×高=7.5m×2.5m×2.8m。
余熱發電 [1]是利用生產過程中多余的熱能轉換為電能的技術。余熱發電不僅節能,還有利于環境保護。余熱發電的重要設備是余熱鍋爐。它利用廢氣、 廢液等工質中的熱或可燃質作熱源,生產蒸汽用于發電。由于工質溫度不高,故鍋爐體積大,耗用金屬多。用于發電的余熱主要有:高溫煙氣余熱,化學反應余熱,廢氣、廢液余熱,低溫余熱(低于200℃)等。此外,還有用多余壓差發電的;例如,高爐煤氣在爐頂壓力較高,可先經膨脹汽輪發電機繼發電后再送煤氣用戶使用。ORC低溫余熱發電具有熱源利用率高、成本較低、節能環保等優點。工業低溫余熱發電設計
ORC余熱發電技術始于20世紀50年代,適用于80度~300度熱源的低品位余熱發電領域。陜西化工余熱發電
從ORC發電機組利用廢熱發電的特性角度來看,既然廢熱稱為“廢”,那就是如果沒有ORC發電機組,這些熱量就會被排放掉,而當有了ORC發電機組以后,就是利用越多,獲益越多。但是根據研發團隊多年從事節能工作的經驗,大多數廢熱往往是不穩定的,流量忽多忽少,溫度忽高忽低,而渦輪機、發電機在設計時都有額定設計參數,當廢熱源出現波動時,根據美國相似產品運行情況,渦輪機、發電機要么工作于低效區域,要么達到誤差極限直接停機,這會嚴重影響ORC發電機組的經濟效益,有時甚至會造成設備故障,無法正常運行。陜西化工余熱發電