宁夏钢铁余热发电

ORC低温余热发电机组采用有机朗肯循环（ORC）原理，以低沸点有机物为工质的朗肯循环，主要由余热锅炉、透平、冷凝器和工质泵四大部套组成，工质在换热器中从余热流中吸收热量，生成具-定压力和温度的蒸汽，蒸汽进入透平机械膨胀做功，从而带动发电机或拖动其它动力机械。从透平排出的蒸汽在凝汽器中向冷却水放热，凝结成液态，之后借助工质泵重新回到换热器，如此不断地循环下去。ORC低温余热发电机组工作原理如下所示：1.进入到低温余热发电系统的热源，可以为蒸汽，高压热水和工业及发电机废气等；2.冷媒经泵加压后，流经蒸发器，在蒸发器内吸热由低温高压液体变为高温高压气体；3.高温高压气体经透平机膨胀做功，驱动发电机发电后，变为中温低压的气体；4.冷凝器将中温低压气体冷却为低温低压的冷凝液体，经冷媒泵加压后，流向蒸发器。ORC低温余热发电系统的本身是使用导热油作为中间换热工质。宁夏钢铁余热发电

ORC低温发电机组典型应用：一、烟气余热（钢铁行业）。烧结工序的能耗约占冶金总能耗的10~12%，而其排放的余热约占总能耗热能的49%。在烧结矿生产过程中，特别是烧结矿由鼓风式环冷机冷却过程中会排出大量温度为250~380廉的低温烟气，其热能量大约为烧结矿热耗量的30%左右。可以充分利用环冷机二段和三段的余热，实现节能增效。二、内燃机余热。利用现有内燃机的缸套水及高温烟气余热，制取热水或蒸汽，供给余热发电机组使用，1台1.5MW内燃机余热可以装机1台125kW机组。浙江余热发电机低温余热发电是通过回收钢铁、水泥、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。

ORC低温余热发电系统组成：（1）蒸发器。蒸发器在循环系统中的作用是能量传递，是整个有机朗肯循环系统热量传递的较关键设备，它的传热效率直接影响到整个系统的发电效率。因此在有机朗肯循环运行过程中，蒸发器造成的不可逆性损失是所有部件中占比较大的部件。（2）膨胀机。膨胀机的作用是压缩经过蒸发器蒸发的高温高压气体，使热能转变为机械能从而膨胀带动发电机做功。因此，膨胀机同样是ORC系统中关键部件之一，较为直接的影响着整个系统的效率。膨胀机分为速度型和容积型两种。（3）冷凝器。与蒸发器的工作原理刚好相反，主要是将从膨胀机排出的气体冷凝为过冷液体，内部结构包括过热区、两相区和过冷区。冷凝器和蒸发器同样是有机朗肯循环系统中的关键换热部件。（4）工质泵。工质泵的作用是使有机工质在细长的管道内流动的同时达到一个设置的流速从而来提高自身的压力。工质泵很容易被气体或是液体腐蚀从而导致了系统效率降低。

余热是在一定经济技术条件下，在能源利用设备中没有被利用的能源，也就是多余、废弃的能源。它包括高温废气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热以及高压流体余压等七种。在工业上，余热一般优先供生产自用，当有剩余时，虽然直接利用（如暖通空调用或动力用）对能源的利用率要更高一些，但限于暖通空调用量较小且季节变化较大的特点，以及作为动力用要求负荷相对稳定的特点，该种利用方式具有一定的局限性。更多地，则是选择采用余热发电的技术对能源进行回收利用。ORC低温余热发电效率高，系统构成简单，不需要设置除氧、除盐、排污及疏放水设施。

ORC低温余热发电系统热力性能分析：由于受到蒸发器窄点温差的约束，各工质对应系统的蒸发温度随着排烟温度的升高而增大。在相同排烟温度条件下，采用R600a、R236ea的系统蒸发温度高于其他工质，R245fa、R600对应系统的蒸发温度相对较高，R123与湿工质R161、R152a对应系统的蒸发温度相对较低且较为接近。工质流量随排烟温度的升高而减小，这是因为当蒸发器入口热源温度不变时，根据热平衡方程，系统总吸热量随着排烟温度的升高而减小，满足此时热负荷所需的工质流量下降。在相同排烟温度下，工质间的物性差异导致各工质对应系统的工质流量存在差异，所有系统中烷烃类干工质R600a、R600与湿工质的流量明显小于其他干工质，变化幅度也相对较小，R236ea对应系统的流量较大且随排烟温度的变化幅度较大。ORC余热发电系统部件、设备可实现标准模块化生产，能缩短安装周期，降低其制造成本。南昌烟气余热发电

工业余热发电通常工况不稳定，要根据各个热源进行个性化的设计，不容易实现标准化、批量化生产。宁夏钢铁余热发电

有机朗肯循环（ORC）是以低沸点有机物为工质的朗肯循环，ORC低温余热发电技术是利用工业余热、太阳能、地热、海洋温差等低温能源进行发电的技术，具有热源利用率高、适应性强、成本较低、节能环保等优点，可以普遍应用于石油化工、钢铁、电力、水泥、陶瓷、玻璃、太阳能、地热等工业余热以及可再生能源领域。在全球市场中，ORC低温余热发电技术研究起步较早、技术较为先进的国家主要有美国、俄罗斯、以色列以及德国、意大利、法国等部分西欧国家，其中，美国与以色列ORC低温余热发电技术商业化应用较为普遍。宁夏钢铁余热发电