余熱發電系統的發電量一直是電力企業設備管理人員關注的重點,影響余熱發電系統發電量的因素很多,在保持現有生產工藝和現有能耗水平的情況下,提高余熱發電系統的發電量要加強對余熱發電系統設備的日常管理,優化完善設備巡檢制度,做好對設備的日常監控與維護,每周對設備進行點檢,排除設備隱患,定期切換備用設備,加強對設備的治理與技術改造,全方面排查鍋爐、汽輪機、真空系統、振打裝置等關鍵設備中損壞的零部件及漏點,詳細記錄每次的檢查結果,確保每臺設備都能隨時投入安全、穩定的運行,提高鍋爐的產氣量。ORC低溫余熱發電機組機組遵循“聯網不上網”原則,所發出來的電就近輸送到低壓開關柜供別的機組用所。太原火電廠煙氣余熱發電
低溫余熱ORC發電機組特點:1.機組變工況自動調節,能適應熱源溫度、壓力和流量的變化,熱源波動變化時設備可以自行調節到穩定運行狀態;2.機組電力自動并網,得益于PLC自動控制,發電機可以自動追蹤電網參數并同步;發電裝置智能監測電網狀態,穩定變載發電,對網無沖擊;發出的電既可以并入電網也可以直接帶負載;3.設備實現全自動化,無人值守;設備操作方便,一鍵式啟動和停止;系統啟停迅速,無需預熱,盤車等操作,啟停時間均小于10分鐘。4.發電機組能確保長期穩定運行,安全可靠。擁有泄壓系統、超溫報警系統及先進的自控系統;設備自帶壓力溫度報警及故障分析功能。太原火電廠煙氣余熱發電ORC低溫余熱發電系統很大程度的拓寬了可以回收發電的余熱資源的利用范圍。
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。
國家在大型環保及資源綜合利用設備、余能回收利用領域突破重大關鍵節能技術、重點節能低碳技術推廣、節能與能效提升技術創新、工業余能深度回收利用及提高工業余能回收利用效率、提升節能技術裝備供給水平、有序推進地熱發電等方面逐步重視,不斷出臺政策予以支持。ORC低溫余熱發電技術國際上已成熟應用于可再生能源如地熱發電、太陽能光熱發電和生物質發電等,以及各種工業余熱回收發電應用中。目前除可再生能源領域,ORC低溫余熱發電技術還普遍用于石化、鋼鐵、水泥、建材、玻璃、化肥、化工等高能耗行業的余熱回收發電。ORC有機朗肯循環余熱發電在傳統朗肯循環中采用有機工質代替水產生蒸汽,推動膨脹機做功。
ORC低溫余熱發電系統組成:(1)蒸發器。蒸發器在循環系統中的作用是能量傳遞,是整個有機朗肯循環系統熱量傳遞的較關鍵設備,它的傳熱效率直接影響到整個系統的發電效率。因此在有機朗肯循環運行過程中,蒸發器造成的不可逆性損失是所有部件中占比較大的部件。(2)膨脹機。膨脹機的作用是壓縮經過蒸發器蒸發的高溫高壓氣體,使熱能轉變為機械能從而膨脹帶動發電機做功。因此,膨脹機同樣是ORC余熱發電系統中關鍵部件之一,較為直接的影響著整個系統的效率。膨脹機分為速度型和容積型兩種。(3)冷凝器。與蒸發器的工作原理剛好相反,主要是將從膨脹機排出的氣體冷凝為過冷液體,內部結構包括過熱區、兩相區和過冷區。冷凝器和蒸發器同樣是有機朗肯循環系統中的關鍵換熱部件。(4)工質泵。工質泵的作用是使有機工質在細長的管道內流動的同時達到一個設置的流速從而來提高自身的壓力。工質泵很容易被氣體或是液體腐蝕從而導致了系統效率降低。ORC低溫余熱發電可以普遍應用于石油化工、鋼鐵、電力、地熱等工業余熱以及可再生能源領域。蘭州水泥行業余熱發電
ORC低溫余熱發電不但節能,還有利于環境保護。太原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。太原火電廠煙氣余熱發電