國內外ORC低溫余熱發電系統的發展趨勢:1、工質選擇更加合理、環保。工質選擇是ORC低溫余熱發電系統的關鍵環節之一,針對不同的應用場合和應用類型,需要選擇合適的工質,今后,隨著技術不斷發展和完善,ORC低溫余熱發電系統的工質選擇將更加合理、環保。2、更高的經濟性和穩定性。ORC低溫余熱發電系統在回收低溫余熱方面具有比較明顯的比較優勢,但是,一直沒有得到大規模的推廣和應用,主要原因在于其經濟性和投資回收期比較長,一次投資比較大,加上運營維護費用,用戶對于該投資存在很多顧慮,因此,廠商需要進一步提高經濟性和穩定性,對用戶進行相關宣傳和教育,使行業發展真正進入爆發期。ORC低溫余熱發電系統較大地拓寬了可以回收發電的余熱資源的利用范圍。山東低溫余熱發電系統
我國ORC低溫余熱發電技術研究起步較晚,早期主要引進以色列技術。2014年以來,我國ORC低溫余熱發電技術自主研發速度加快,研究成果不斷涌現,擁有自主知識產權的大功率發電裝置問世,并逐步實現量產。在研究機構與裝置生產企業的推動下,我國ORC低溫余熱發電技術得到推廣應用,成功進入商業化運營階段,ORC低溫余熱發電市場規模持續擴大。現階段,我國ORC低溫余熱發電行業已經取得了長足進步,但整體研發實力與技術工藝依然較弱,在部分關鍵零部件領域仍存在技術短板,未來發展仍需不斷突破。余熱發電裝置批發ORC低溫發電機組采用高效、結構合理的傳質設備和可靠的材質。
ORC余熱發電具有如下優點:(1)效率高,系統構成簡單,不需要設置除氧、除鹽、排污及疏放水設施;凝結器里一般處于略高于環境大氣壓力的正壓,不需設置真空維持系統。(2)透平進排氣壓力高,所需通流面積較小,透平尺寸小。(3)使用干流體時,余熱鍋爐中不必設置過熱段,工質蒸汽直接以飽和氣體進透平膨脹做功。(4)可實現遠程控制,無人值守,需要極少的運行、維修人員,運行成本很低。(5)單機容量可從幾千瓦到數千千瓦。(6)系統部件、設備可實現標準模塊化生產,能縮短安裝周期,降低其制造成本。適用于溫度高于70℃以上的低溫余熱源。
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。影響余熱發電系統發電量的因素很多。
ORC余熱發電的熱效率高。系統本身使用導熱油作為中間換熱工質,因為導熱油在300℃的條件下仍不汽化而保持常壓,此時的水蒸氣飽和壓力已高達8.5MPa。300℃以下,用導熱油代替傳統的熱載體水蒸氣,就能以低壓管道系統代替高壓管道系統,降低投資。此外導熱油還具有傳熱均勻,熱穩定性好以及優良的導熱特性。導熱油對普通的碳鋼設備和管道基本上無腐蝕作用,不需要采用類似蒸汽系統的給水脫鹽、除氧等復雜的處理過程,因此具有系統簡單輸送方便等優點。因此用導熱油作為工質的機組傳熱效率高。可選取與有機工質氟利昂不相溶解且不會發生化學反應的導熱油,采用油與有機工質氟利昂直接接觸熱交換的方法,可進一步提高換熱效率。ORC低溫余熱發電系統本身使用導熱油作為中間換熱工質。內蒙古干熄焦余熱發電項目
ORC低溫發電機組因為采用磁浮軸承技術,電機內部沒有任何的油脂,故工質做功效率會保持在較佳狀態。山東低溫余熱發電系統
ORC低溫發電機組效率是受冷熱源溫度影響的:對于學過熱工的人,這是常識。熱源和冷源溫差的大小,決定了ORC系統能達到的較高效率。好比一輛車,車型確定,能達到的較大速度就定了,不同司機技術不同,速度多在較大速度和較小速度之間。總體上看,熱源溫度越高,越有利于系統效率。你說兩個項目,一個熱源溫度130℃,一個90℃,前者效率比后者高,技術就比后者好嗎?不一定。同理,同一臺機組,都是熱源130℃,一個放在廣州,一個放在江蘇。后者效率比前者高,奇怪嗎?不奇怪,江蘇更冷。山東低溫余熱發電系統
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