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余熱發電
有機朗肯循環發電系統

 

  簡介

    有機朗肯循環(英文為Organic Rankine Cycle,以下簡稱“ORC”)發電技術有別于常規技術,其特點是:不是用水作為工質,而是使用低沸點的有機物作為工質來吸收廢氣余熱,汽化膨脹做功發電。

    “ORC”發電系統主要有蒸發器、有機介質、膨脹機、發電機、冷凝器、工質泵、發電控制系統和并網系統等組成。該技術和裝備是我公司經過多年的研發、并吸收了國外同類技術的精華,已具備工業應用。我們是繼美國、以色列之后掌握該技術的國家,和常規的蒸汽發電技術相比較,ORC發電系統熱轉換效率低,一般在8%-20%左右,系統復雜造價高,卻能夠將大量低品位余熱資源得到利用,把廢棄的低溫熱能轉化成高品位的電能。和美國、以色列、德國的ORC發電裝置相比較,造價低維護方便,更適合中國國情。具有完全自主知識產權,填補了國內低溫余熱發電裝置的空白。

 

  工作原理

    “ORC”發電系統工作原理和汽輪機發電機組相同,只是常規的汽輪機發電機組使用的介質是水,而ORC發電機組使用的是有機物質。有機介質的選定是由余熱的溫度水平決定的,不同的溫度選用不同的介質,常用的介質有R134R245fa等。是目前國際通用的制冷劑,安全可靠、無毒不易燃,物理化學特性穩定。利用有機介質低沸點特性(35-65℃蒸發),當余熱溫度大于介質蒸發溫度時,有機介質在蒸發器內汽化,相變為具有一定壓力的氣體,推動螺桿膨脹機做功,螺桿機拖動發電機發電。做功后氣體的溫度和壓力降到效率最低點,為氣液兩相,經冷凝器冷凝為全液相,進入儲液槽,工質泵將液態工質泵入蒸發器,完成一個做功循環。

 

  應用范圍

1200℃以下煙氣余熱發電;

20.1MPa以下,100-120℃飽和蒸汽、泛汽和各種工業氣體發電;

385℃以上流體(如熱水、化工行業的熱物液等)發電。

 

  工藝流程

 

 

    工業生產過程中所排放的余熱(1)被熱交換器(2)吸收,應用到熱油循環并用熱油泵(3)輸送到余熱蒸發器裝置(4)。蒸發器裝置中的低沸點有機工作液體被汽化,并從主蒸汽管道(5)流進膨脹機(6),利用膨脹發電機組(6+7)工作介質的熱能被轉變成電能。發電后的工作介質仍是氣態流進冷凝器裝置(8)液化并由冷凝水泵(9)抽到二次循環。由于冷凝水溫度較低,殘余熱量不能用于供暖,因此被冷卻塔(10)收回。ORC余熱發電系統產生的電力可以用于工業現場內部消耗也可送入電網。



 

     300kwORC發電機組 外形結構示意圖

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