ORC低溫余熱發(fā)電機
一、陜西ORC 低溫余熱回收發(fā)電設(shè)備原理是在依據(jù)有機朗肯循環(huán),借助有機工質(zhì)實現(xiàn)熱功轉(zhuǎn)換。一般來說地域300℃左右的熱量稱為低溫余熱,而 ORC 系統(tǒng)更是對于≥80℃的熱水、≥100℃的蒸汽、≥120℃的煙氣等介質(zhì)都可以進行有效回收發(fā)電,顯著提高余熱利用率;
在工業(yè)余熱領(lǐng)域,在化工、鋼鐵、水泥、紙業(yè)、電力等行業(yè)的煙氣、廢水、水蒸氣、汽水混合物、導(dǎo)熱油等都有非常高的回收價值。
目前諾朗頓公司ORC 產(chǎn)品,能有效地回收廢棄熱量并進行發(fā)電,產(chǎn)品涵蓋發(fā)電量從50kW 到MW 級,熱回收發(fā)電效率達到10~15%(熱源品位不同,發(fā)電效率不同)。既提高了企業(yè)的能源利用率,降低綜合成本,有益于企業(yè)經(jīng)濟效益的提升,同時也降低了單位成本能耗,減少碳排放,對社會效益也做出了貢獻。
ORC 機組特點:
1. 高效、可靠:全封閉向心和軸流透平技術(shù),20%~130%范圍內(nèi)運行 。
2. 投資回收周期短:項目投資回收期在 3~4 年左右
3. 長壽命:主機壽命超 30 年,提供同步升級的技術(shù)服務(wù)。
4. 響應(yīng)快:從停機到啟動建立平衡僅需 5min。
5. 低泄漏:工質(zhì)年泄漏量不高于 14g 的冷媒泄漏量。
6. 發(fā)電機組完全遵從現(xiàn)有的生產(chǎn)條件,對現(xiàn)有工藝不進行任何改動。
7. 系統(tǒng)自動化程度高,能實現(xiàn)自動控制和調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)采集及軟件傳輸。
8. 具有遠程監(jiān)控功能:遠程監(jiān)控,實時跟蹤運行狀況,處理故障。
二、不同參數(shù)狀態(tài)下ORC 工程的收益情況
1) 對于不同的工業(yè)余熱回收場合,采用有機朗肯循環(huán)(ORC)的余熱發(fā)電系統(tǒng),在一般條件下:
① 電費:0.78 元/度;水費:4 元/噸
② 年發(fā)電小時數(shù):8000 小時;發(fā)電全部自用
③熱源為溫度在150℃左右的蒸汽;熱源降溫溫差在 30℃左右
④ ORC 工程自耗電占發(fā)電量 20%
⑤ 不計碳減排和其他輔助收益;不計節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤、減碳、減硫、減氮等
社會效益
靜態(tài)投資回收期在3. 5 年左右,動態(tài)回收期在4.2 年左右。
2) 對于熱源介質(zhì)、熱源溫度范圍和溫差不同的情況下,投資回收期會有浮動,包括損耗件的每年的運維費用約為投資額的3%~5%。
3) 目前ORC 系統(tǒng)工程的發(fā)電量在100kW~2MW 范圍內(nèi),也可以通過撬裝模塊組合成更大的系統(tǒng),一般來說越大的系統(tǒng),后臺輔助設(shè)備占比會變小,投資回收期會縮短。
熱源與回收周期
4) 不同介質(zhì)和溫度條件下下投資回收期對比;三條曲線自上而下分別為煙氣、水、水蒸氣;具體項目的回收期受限于熱源穩(wěn)定性、熱源溫差、設(shè)備利用率、氣象條件等參數(shù)
5) ORC 工程裝機容量量與回收期關(guān)系
裝機容量與回收期比例系數(shù)關(guān)系
三、城市區(qū)域綜合能源站系統(tǒng)
基于國家“推進節(jié)能減排及可再生能源”政策的宏觀調(diào)控與要求,基于能源結(jié)構(gòu)中需求側(cè)和供給側(cè)存在的問題,公司提出了以解決居民和商業(yè)用戶的電力、熱水、蒸汽、供冷和供暖需求,以及工業(yè)(農(nóng)業(yè))用戶額外的蒸汽以及烘干工藝需求為導(dǎo)向的能源供給側(cè)改革原則(如圖所示)。采用區(qū)域綜合能源中心的方式,基于需求側(cè)對電、供冷、供熱、生活熱水、蒸汽實時需求,采用就近解決就近響應(yīng)的方針,在供給側(cè)方面,充分利用當(dāng)?shù)貙嶋H條件,盡可能利用水電、風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、地?zé)帷⒖諝庠?、水源等新型能源或可再生能源以及工業(yè)余熱等,形成多能互補,高效利用的區(qū)域集中供能中心,解決需求側(cè)對電、供冷、供熱、生活熱水、蒸汽的需求,減少對國家電力主網(wǎng),市政蒸汽,市政供暖的依賴,減少這部分傳輸損失。并基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),大數(shù)據(jù)技術(shù),實現(xiàn)需求側(cè)和供給側(cè)的互聯(lián)互通,實時響應(yīng)。由于統(tǒng)一設(shè)計、規(guī)劃、運行和控制,使得供能和用能系統(tǒng)達到和諧統(tǒng)一。