ORC低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析:由于工質(zhì)物性不同,各工質(zhì)對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的蒸發(fā)壓力具有明顯差異,濕工質(zhì)的蒸發(fā)壓力相對(duì)較高,其中R161的蒸發(fā)壓力明顯高于其他工質(zhì),R123對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的蒸發(fā)壓力較低。結(jié)合投資成本隨排煙溫度的相關(guān)信息可知,隨著排煙溫度的升高,系統(tǒng)設(shè)備成本先增加后減小。在該熱源條件下,采用R600a與R236ea的系統(tǒng)投資成本始終較高,R245fa與R600次之,采用R123的系統(tǒng)投資成本相對(duì)較低,濕工質(zhì)R161、R152a對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的投資成本始終較為接近且明顯低于干工質(zhì)對(duì)應(yīng)系統(tǒng)。結(jié)合LEC隨排煙溫度的相關(guān)信息可知,隨著排煙溫度的升高,各系統(tǒng)的LEC逐漸下降,降幅趨于平緩,且各工質(zhì)對(duì)應(yīng)系統(tǒng)均存在對(duì)應(yīng)的排煙溫度工況使得LEC達(dá)到較小值。余熱發(fā)電不只節(jié)能,還有利于環(huán)境保護(hù)。鄭州水泥行業(yè)余熱發(fā)電
余熱是在一定經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下,在能源利用設(shè)備中沒(méi)有被利用的能源,也就是多余、廢棄的能源。它包括高溫廢氣余熱、冷卻介質(zhì)余熱、廢汽廢水余熱、高溫產(chǎn)品和爐渣余熱、化學(xué)反應(yīng)余熱、可燃廢氣廢液和廢料余熱以及高壓流體余壓等七種。在工業(yè)上,余熱一般優(yōu)先供生產(chǎn)自用,當(dāng)有剩余時(shí),雖然直接利用(如暖通空調(diào)用或動(dòng)力用)對(duì)能源的利用率要更高一些,但限于暖通空調(diào)用量較小且季節(jié)變化較大的特點(diǎn),以及作為動(dòng)力用要求負(fù)荷相對(duì)穩(wěn)定的特點(diǎn),該種利用方式具有一定的局限性。更多地,則是選擇采用余熱發(fā)電的技術(shù)對(duì)能源進(jìn)行回收利用。鄭州水泥行業(yè)余熱發(fā)電ORC低溫余熱發(fā)電具有熱源利用率高、成本較低、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
ORC低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)正常工作時(shí),余熱介質(zhì)首先通過(guò)蒸發(fā)器將有機(jī)工質(zhì)加熱成高溫高壓的飽和蒸汽或過(guò)熱蒸汽,然后高壓的蒸汽進(jìn)入膨脹機(jī)膨脹并且驅(qū)動(dòng)膨脹機(jī)做功帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,膨脹后的蒸汽進(jìn)入冷凝器冷卻降溫至液態(tài),之后工質(zhì)泵將液態(tài)有機(jī)工質(zhì)送回蒸發(fā)器進(jìn)行再次加熱。ORC采用各工質(zhì)系統(tǒng)的熱耗率均隨排煙溫度的升高而減小,這是因?yàn)殡S著排煙溫度的升高,系統(tǒng)蒸發(fā)溫度逐漸增大,當(dāng)冷凝溫度不變時(shí)系統(tǒng)平均吸熱溫度增加,熱效率提高,熱耗率下降。由于熱耗率可看作是熱效率倒數(shù)的函數(shù),可發(fā)現(xiàn)采用各工質(zhì)系統(tǒng)的熱耗率排序與凈功率的排序相反。
ORC低溫余熱發(fā)電技術(shù),其低溫?zé)嵩词枪I(yè)過(guò)程廢熱、太陽(yáng)能、海洋溫差、地?zé)岬惹鍧嵞茉?,技術(shù)突破點(diǎn)在于研究更低的熱源溫度以驅(qū)動(dòng)透平做功發(fā)電,以適應(yīng)更多的工況條件。盡管發(fā)電效率低于傳統(tǒng)火電,但由于使用的是清潔能源及工業(yè)過(guò)程中被廢棄的低品質(zhì)余熱,因此在國(guó)際能源市場(chǎng)發(fā)展迅速。ORC行業(yè)的未來(lái)市場(chǎng)不在工業(yè)余熱,而是在新能源領(lǐng)域。1.工業(yè)余熱的合同能源管理電價(jià)不容易統(tǒng)一費(fèi)用,但是新能源可以根據(jù)國(guó)家政策進(jìn)行效益核算,比如光熱發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)就是1.2元/度。2.工業(yè)余熱發(fā)電通常工況不穩(wěn)定,要根據(jù)各個(gè)熱源進(jìn)行個(gè)性化的設(shè)計(jì),不容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、批量化生產(chǎn)。3.但是,中國(guó)目前ORC的市場(chǎng)仍然是以工業(yè)余熱,新能源領(lǐng)域是未來(lái)時(shí)。ORC低溫余熱發(fā)電機(jī)組整體采用撬裝集裝廂式,長(zhǎng)×寬×高=7.5m×2.5m×2.8m。
ORC低溫發(fā)電機(jī)組應(yīng)用:熱水/蒸汽余熱(化工行業(yè))。橡膠制品企業(yè)余熱類(lèi)型:如輪胎硫化過(guò)程中需蒸汽溫度則高達(dá)160°C左右,無(wú)腐蝕性,其它橡膠制品的硫化溫度根據(jù)制品性能要求有所差異,一般都在130°C左右。硫化機(jī)在工作過(guò)程中有大量蒸汽泄漏損失現(xiàn)象,且泄露量可觀,回收后的蒸汽仍具有0.1MPa的壓力,因此本工藝環(huán)節(jié)的廢熱回收利用價(jià)值更高些。傳統(tǒng)做法這些廢蒸汽都未經(jīng)回收,且硫化車(chē)間溫度很高。按130°C的蒸汽考慮,單臺(tái)發(fā)電機(jī)組所需蒸汽流量約1.5T/h,單臺(tái)機(jī)組發(fā)電125kW。ORC低溫余熱發(fā)電技術(shù),其低溫?zé)嵩词枪I(yè)過(guò)程廢熱、太陽(yáng)能、海洋溫差、地?zé)岬惹鍧嵞茉?。廢氣余熱發(fā)電供應(yīng)報(bào)價(jià)
采用ORC余熱發(fā)電技術(shù)的具有適應(yīng)性靈活的優(yōu)點(diǎn)。鄭州水泥行業(yè)余熱發(fā)電
ORC低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)特點(diǎn):(1)在缺水地區(qū),優(yōu)先使用空氣冷卻的冷凝器。ORC電廠使用的空冷冷凝器要比水蒸氣電廠使用的空冷冷凝器的體積小得多,價(jià)格也低得多。(2)與水蒸氣相比,由于有機(jī)工質(zhì)的聲速低,在低葉片速度時(shí),能獲得有利的空氣動(dòng)力配合,在50Hz時(shí)能產(chǎn)生較高的汽輪機(jī)效率,不需要裝齒輪箱。(3)有機(jī)工質(zhì)冷凝壓力高,整個(gè)系統(tǒng)在接近和稍高于大氣壓力的情況下工作,使得有機(jī)工質(zhì)的漏失現(xiàn)象大為降低。(4)有機(jī)工質(zhì)凝固點(diǎn)很低,這就允許它在較低溫度下仍能釋放出能量。這樣做,在寒冷天氣可增加出力,冷凝器也不需要增加防凍設(shè)施。鄭州水泥行業(yè)余熱發(fā)電