ORC低温余热发电系统经济性分析:由于工质物性不同,各工质对应系统的蒸发压力具有明显差异,湿工质的蒸发压力相对较高,其中R161的蒸发压力明显高于其他工质,R123对应系统的蒸发压力较低。结合投资成本随排烟温度的相关信息可知,随着排烟温度的升高,系统设备成本先增加后减小。在该热源条件下,采用R600a与R236ea的系统投资成本始终较高,R245fa与R600次之,采用R123的系统投资成本相对较低,湿工质R161、R152a对应系统的投资成本始终较为接近且明显低于干工质对应系统。结合LEC随排烟温度的相关信息可知,随着排烟温度的升高,各系统的LEC逐渐下降,降幅趋于平缓,且各工质对应系统均存在对应的排烟温度工况使得LEC达到较小值。ORC低温余热发电机组操作简单,负荷波动能力强,可在40%~110%范围内稳定运行。贵阳余热发电厂
ORC低温余热发电设备特点:(1)设备装置撬块式设计,运输、安装简便;(2)操作简单,负荷波动能力强,可在40%~110%范围内稳定运行;(3)采用高效、结构合理的传质设备和可靠的材质;(4)可采用PLC对装置进行自动控制,关键参数由PLC自动调控;发电机可以自动追踪电网参数,并自动并网;(5)发电装置智能监测电网状态,可提供稳定的电能,对电网无冲击;(6)安全可靠,拥有泄压系统、超温报警系统及先进的自控系统;(7)采用环保工质R245fa,透平和发电机一体化设计,无泄漏;(8)机组拥有先进的设备自冷系统,无需外置油分及冷却系统。高炉余热发电生产厂ORC低温发电机组装机功率230kW,额定功率210kW,净发电功率170~180 kW。
我国ORC低温余热发电技术研究起步较晚,早期主要引进以色列技术。2014年以来,我国ORC低温余热发电技术自主研发速度加快,研究成果不断涌现,拥有自主知识产权的大功率发电装置问世,并逐步实现量产。在相关研究机构与装置生产企业的推动下,我国ORC低温余热发电技术得到推广应用,成功进入商业化运营阶段,ORC低温余热发电市场规模持续扩大。现阶段,我国ORC低温余热发电行业已经取得了长足进步,但整体研发实力与技术工艺依然较弱,在部分关键零部件领域仍存在技术短板,未来发展仍需不断突破。
ORC低温余热发电系统优势:1、结构简单,体积小。可采用螺杆膨胀机替代汽轮机,其结构相对传统汽轮机简单得多,额定功率小,其适用作为低焓能源动力利用的动力机,因此对有机工质蒸汽做功更适用。鉴于目前螺杆膨胀机还未普及,那么即使使用汽轮机,因有机工质蒸汽比容、焓降小,故所需汽轮机的尺寸、排气管道尺寸及空冷冷凝器中的管道直径均较小。2、空冷冷却的信价比优势。在缺水地区,优先使用空气冷却的冷凝器。ORC电厂使用的空冷冷凝器要比汽轮机电厂使用的空冷冷凝器的体积小得多,价格也低得多。低温余热发电大部分利用的是温度小于150℃的热源。
国内外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,因此,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低温余热发电是通过回收钢铁、石化等生产过程中排放的中低温废烟气、蒸汽等所含的低品位热量来发电。山西低温余热发电机组
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。贵阳余热发电厂
ORC发电机组是整个发电系统的关键,ORC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。贵阳余热发电厂