上海工业低温余热发电 上海市能环实业供应

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，上海工业低温余热发电。因此，膨胀机同样是ORC系统中关键部件之一，上海工业低温余热发电，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，上海工业低温余热发电，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。ORC低温余热发电系统很大程度的拓宽了可以回收发电的余热资源的利用范围。上海工业低温余热发电

ORC有机朗肯循环余热发电：ORC有机工质朗肯循环，即在传统朗肯循环中采用有机工质代替水产生蒸汽，推动膨胀机做功。低压液态有机工质具有更低的冷凝温度，如正丁烷、异丁烷、R245fa、R142b等，在较低温度下即可产生较高压力的蒸汽。余热温度在80~250℃，余热形态包括烟气、蒸汽和热水等。液态有机工质经有机工质泵增压后进入蒸发器吸收热量转变为高温高压蒸气；高温高压的有机工质蒸气再推动涡轮机做功，产生电能输出，有机工质蒸汽同时减压；涡轮机出口的低压蒸气进入冷凝器，向低温热源放热并冷凝为液态，完成一次循环。蒸发器可采用低温余热直接蒸发，或采用由其生成的中间热水进行有机工质的蒸发。上海余热发电公司ORC低温余热发电机组整体机组质保2年，磁浮发电机本体寿命20年。

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。LNG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。

ORC低温余热发电系统正常工作时，余热介质首先通过蒸发器将有机工质加热成高温高压的饱和蒸汽或过热蒸汽，然后高压的蒸汽进入膨胀机膨胀并且驱动膨胀机做功带动发电机发电，膨胀后的蒸汽进入冷凝器冷却降温至液态，之后工质泵将液态有机工质送回蒸发器进行再次加热。ORC采用各工质系统的热耗率均随排烟温度的升高而减小，这是因为随着排烟温度的升高，系统蒸发温度逐渐增大，当冷凝温度不变时系统平均吸热温度增加，热效率提高，热耗率下降。由于热耗率可看作是热效率倒数的函数，可发现采用各工质系统的热耗率排序与净功率的排序相反。ORC低温余热发电系统可以实现余热回收和发电的较低余热资源温度可低到80℃。

ORC低温余热发电系统经济性分析：由于工质物性不同，各工质对应系统的蒸发压力具有明显差异，湿工质的蒸发压力相对较高，其中R161的蒸发压力明显高于其他工质，R123对应系统的蒸发压力较低。结合投资成本随排烟温度的相关信息可知，随着排烟温度的升高，系统设备成本先增加后减小。在该热源条件下，采用R600a与R236ea的系统投资成本始终要高，R245fa与R600次之，采用R123的系统投资成本相对较低一些，湿工质R161、R152a对应系统的投资成本始终较为接近且明显低于干工质对应系统。结合LEC随排烟温度的相关信息可知，随着排烟温度的升高，各系统的LEC逐渐下降，降幅趋于平缓，且各工质对应系统均存在对应的排烟温度工况使得LEC达到较小值。ORC低温余热发电行业的未来市场不在工业余热，而是在新能源领域。上海余热发电设备

ORC低温余热发电机组装机功率230kW，额定功率210kW，净发电功率170~180 kW。上海工业低温余热发电

余热发电设备的优化与管理：（1）加强操作人员、工艺人员和技术人员的协调沟通，优化工艺操作，可采取“滑参数启动”的操作方式，尽量缩短机组暖管、暖机时间，提高系统的运转率和发电量，保持锅炉设备的稳定运行，如当锅炉温度过低时，可采取小开度开旁路挡板的方法提高锅炉废气入口风温，从而提高锅炉蒸发量。（2）定期组织设备管理人员、操作人员、技术人员以及现场巡检人员召开专题技术例会，深入研讨系统运行过程中产生的问题，协调锅炉产气量、锅炉废气温度、锅炉进风量之间的关系，制定并落实有效的解决方案，确保发电系统长期处于稳定运行状态，提高发电效率。上海工业低温余热发电