合肥火電廠煙氣余熱發電

來源: 發布時間:2022-01-21

ORC低溫發電機組典型應用:一、熱水余熱(化肥行業)。化肥廠尿素一吸塔換熱后溫度為102~105℃,作為ORC機組來說是質優余熱資源,應用于低溫有機朗肯循環發電利用經濟效應非常明顯,一般投資回報周期3年左右。二、LNG壓縮排氣余熱(尾氣排放)。某液化天然氣廠生產工藝中,天然氣經過大型壓縮機加壓后,溫度升高,再通過冷卻系統進行降溫。該部分廢熱排放至環境浪費大,且冷卻塔每年還因此產生大量的漂水損失。通過分析計算可采用ORC發電技術將余熱回收利用。LNG大型壓縮機余熱發電在節能的同時,也更大限度地減小了對原系統工藝的影響。余熱發電是利用生產過程中多余的熱能轉換為電能的技術。合肥火電廠煙氣余熱發電

ORC余熱發電具有如下優點:(1)效率高,系統構成簡單,不需要設置除氧、除鹽、排污及疏放水設施;凝結器里一般處于略高于環境大氣壓力的正壓,不需設置真空維持系統。(2)透平進排氣壓力高,所需通流面積較小,透平尺寸小。(3)使用干流體時,余熱鍋爐中不必設置過熱段,工質蒸汽直接以飽和氣體進透平膨脹做功。(4)可實現遠程控制,無人值守,需要極少的運行、維修人員,運行成本很低。(5)單機容量可從幾千瓦到數千千瓦。(6)系統部件、設備可實現標準模塊化生產,能縮短安裝周期,降低其制造成本。適用于溫度高于70℃以上的低溫余熱源。北京磚廠余熱發電ORC余熱發電系統部件、設備可實現標準模塊化生產,能縮短安裝周期,降低其制造成本。

ORC余熱發電的熱效率高。系統本身使用導熱油作為中間換熱工質,因為導熱油在300℃的條件下仍不汽化而保持常壓,此時的水蒸氣飽和壓力已高達8.5MPa。300℃以下,用導熱油代替傳統的熱載體水蒸氣,就能以低壓管道系統代替高壓管道系統,降低投資。此外導熱油還具有傳熱均勻,熱穩定性好以及優良的導熱特性。導熱油對普通的碳鋼設備和管道基本上無腐蝕作用,不需要采用類似蒸汽系統的給水脫鹽、除氧等復雜的處理過程,因此具有系統簡單輸送方便等優點。因此用導熱油作為工質的機組傳熱效率高。可選取與有機工質氟利昂不相溶解且不會發生化學反應的導熱油,采用油與有機工質氟利昂直接接觸熱交換的方法,可進一步提高換熱效率。

我國ORC低溫余熱發電技術研究起步較晚,早期主要引進以色列技術。2014年以來,我國ORC低溫余熱發電技術自主研發速度加快,研究成果不斷涌現,擁有自主知識產權的大功率發電裝置問世,并逐步實現量產。在研究機構與裝置生產企業的推動下,我國ORC低溫余熱發電技術得到推廣應用,成功進入商業化運營階段,ORC低溫余熱發電市場規模持續擴大。現階段,我國ORC低溫余熱發電行業已經取得了長足進步,但整體研發實力與技術工藝依然較弱,在部分關鍵零部件領域仍存在技術短板,未來發展仍需不斷突破。ORC余熱發電的單機容量可從幾千瓦到數千千瓦。

有機朗肯循環(ORC)是以低沸點有機物為工質的朗肯循環,ORC低溫余熱發電技術是利用工業余熱、太陽能、地熱、海洋溫差等低溫能源進行發電的技術,具有熱源利用率高、適應性強、成本較低、節能環保等優點,可以普遍應用于石油化工、鋼鐵、電力、水泥、陶瓷、玻璃、太陽能、地熱等工業余熱以及可再生能源領域。在全球市場中,ORC低溫余熱發電技術研究起步較早、技術較為先進的國家主要有美國、俄羅斯、以色列以及德國、意大利、法國等部分西歐國家,其中,美國與以色列ORC低溫余熱發電技術商業化應用較為普遍。ORC低溫余熱發電系統適用低溫的范圍廣。山西水泥廠余熱發電

采用ORC余熱發電技術的具有適應性靈活的優點。合肥火電廠煙氣余熱發電

ORC低溫余熱發電系統經濟性分析:由于工質物性不同,各工質對應系統的蒸發壓力具有明顯差異,濕工質的蒸發壓力相對較高,其中R161的蒸發壓力明顯高于其他工質,R123對應系統的蒸發壓力較低。結合投資成本隨排煙溫度的相關信息可知,隨著排煙溫度的升高,系統設備成本先增加后減小。在該熱源條件下,采用R600a與R236ea的系統投資成本始終較高,R245fa與R600次之,采用R123的系統投資成本相對較低,濕工質R161、R152a對應系統的投資成本始終較為接近且明顯低于干工質對應系統。結合LEC隨排煙溫度的相關信息可知,隨著排煙溫度的升高,各系統的LEC逐漸下降,降幅趨于平緩,且各工質對應系統均存在對應的排煙溫度工況使得LEC達到較小值。合肥火電廠煙氣余熱發電

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