山西化工余热发电

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。ORC低温余热发电机组安全可靠，拥有泄压系统、超温报警系统及先进的自控系统。山西化工余热发电

ORC低温发电机组典型应用：一、热水余热（化肥行业）。化肥厂尿素一吸塔换热后温度为102~105℃，作为ORC机组来说是质优余热资源，应用于低温有机朗肯循环发电利用经济效应非常明显，一般投资回报周期3年左右。二、LNG压缩排气余热（尾气排放）。某液化天然气厂生产工艺中，天然气经过大型压缩机加压后，温度升高，再通过冷却系统进行降温。该部分废热排放至环境浪费大，且冷却塔每年还因此产生大量的漂水损失。通过分析计算可采用ORC发电技术将余热回收利用。大型压缩机余热发电在节能的同时，也更大限度地减小了对原系统工艺的影响。太原水泥低温余热发电低温余热发电中多采用有机工质作为循环工质。

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，或只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。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较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），从而较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。

上海能环实业有限公司小白接受，ORC余热发电技术始于20世纪50年代，适用于80度～300度热源的低品位余热发电领域。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。有机工质在换热器中从余热流中吸收热量后汽化，生成具一定压力和温度的蒸汽，蒸汽进入膨胀机膨胀做功，带动发电机发电或拖动其它动力机械做功。从膨胀机排出的低蒸汽在冷凝器中向冷却水放热，凝结成液态，之后借助工质泵重新回到蒸发器，构成整个系统循环。ORC低温余热发电机组采用高效、结构合理的传质设备和可靠的材质。

低温余热发电利用的技术路线：1.低温余热利用简介。低温余热是指热源温低于250度，而常规汽轮机发电需要的蒸汽参数较低为1.27Mpa，温度为340度，即使补汽凝汽式机组的补汽，参数也在0.25MPa，温度200度。余热用于发电的应用需要将热源换热成热水或者蒸汽，考虑换热器的换热效率、换热面积等因素，换热器较低要保证20度左右的端差，而温度140度蒸汽对应的饱和压力0.36Mpa（a），已不适用于常规汽轮发电机组。因此，当余热热源温度在低于160度的热源就很难利用。2.低温余热发电利用方式。烧结厂全厂的热平衡，已没有能与之匹配简洁有效的直接利用方式，只能用来发电。如果用来发电，可采用两种方式：1）将烟气换热成压力0.36MPa（a）、温度140度或者更低参数的饱和蒸汽，选用低品位热能汽轮机或者螺杆膨胀机进行发电；2）将烟气换热成热水，通过热水-制冷剂换热连接ORC发电系统直接发电。ORC低温余热发电的重要设备是余热锅炉。山西化工余热发电

ORC余热发电可实现远程控制，无人值守，需要极少的运行、维修人员，运行成本很低。山西化工余热发电

ORC低温余热发电系统特点：（1）对较低温度热源的利用有更高的效率。（2）戊烷比水蒸气密度大，比容小，因此所需汽轮机的尺寸（特别是减小汽轮机末级叶片的高度）、排气管道尺寸及空冷冷凝器中的管道直径均较小。（3）与水蒸气不同，戊烷在膨胀作功过程中，从高压到低压始终保持干燥状态，这就消除了形成湿气以及当高速小水滴冲击汽轮机时，产生腐蚀损坏的可能性。所以，ORC能比水蒸气汽轮机更有效地适应部分负荷运行及大的功率变动，不需要装过热器。山西化工余热发电

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