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一、概述: 

       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,或仅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。 

       高效的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最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),从而极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。 

二、ORC有机朗肯循环发电系统 

       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取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(约150℃)进行有机工质的蒸发。


图1  ORC循环发电流程示意图 


三、好科科技工业低温余热发电方解决方案 

       v8040威尼斯人com与法国ENERTIME企业合作,向中国区域工业用户提供国际先进的ORC低温余热发电系统,以及为用户订制性价比更高的国产化建设和运行方案。

       法国ENERTIME企业研究、设计和开发ORC透平机和低温热源发电系统(100kW~5Mw)。专业致力于工业中低温余热发电领域,并为用户提供全方位的运营维护和操作监控服务。 法国ENERTIME企业承建的法国LoireValley冶炼厂ORC机组因其出色的节能性能获得了第六届AMI ADEME Total工业大奖。

       ENERTIME企业与v8040威尼斯人com司合作向宝钢提供3.2MW的ORC发电机组,采用烧结环冷机低温余热,已投产运行发电。

好科科技依托ENERTIME企业的透平技术和产品,向国内用户提供5KW~5MW的ORC集成系统,内效率可高达85%以上,额定热负荷在10%~120%的条件下高效稳定运行。




图2  透平机计算机模拟设计 图3  1.5MW ORC发电机组图4 3.2MW ORC发电机组    


三、业绩举例

       例如,10t/h的180℃、1MPa饱和蒸汽已经无法进行进一步发电并网的高效利用,而采用ORC发电系统,可以回收余热6MW,ORC系统净发电率16%计,净发电量为0.96MW,10kV并网。

以每年7200h净工作时间计算,每年可发电729.6万度。以上海峰时(6点~22点)工业用电价格0.96元/度计算,每年净发电约695万。

       扣除冷却水、维护、备件等运营成本,项目投资回收期可控制在3年。系统运行设计寿命≥15年。

由此,ORC发电系统将为用户产生较高的收益回报。


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