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ORC低溫余熱發電機
一、陜西ORC 低溫余熱回收發電設備原理是在依據有機朗肯循環,借助有機工質實現熱功轉換。一般來說地域300℃左右的熱量稱為低溫余熱,而 ORC 系統更是對于≥80℃的熱水、≥100℃的蒸汽、≥120℃的煙氣等介質都可以進行有效回收發電,顯著提高余熱利用率;
在工業余熱領域,在化工、鋼鐵、水泥、紙業、電力等行業的煙氣、廢水、水蒸氣、汽水混合物、導熱油等都有非常高的回收價值。
目前諾朗頓公司ORC 產品,能有效地回收廢棄熱量并進行發電,產品涵蓋發電量從50kW 到MW 級,熱回收發電效率達到10~15%(熱源品位不同,發電效率不同)。既提高了企業的能源利用率,降低綜合成本,有益于企業經濟效益的提升,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,20%~130%范圍內運行 。
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服務。
4. 響應快:從停機到啟動建立平衡僅需 5min。
5. 低泄漏:工質年泄漏量不高于 14g 的冷媒泄漏量。
6. 發電機組完全遵從現有的生產條件,對現有工藝不進行任何改動。
7. 系統自動化程度高,能實現自動控制和調節、數據采集及軟件傳輸。
8. 具有遠程監控功能:遠程監控,實時跟蹤運行狀況,處理故障。
二、不同參數狀態下ORC 工程的收益情況
1) 對于不同的工業余熱回收場合,采用有機朗肯循環(ORC)的余熱發電系統,在一般條件下:
① 電費:0.78 元/度;水費:4 元/噸
② 年發電小時數:8000 小時;發電全部自用
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 工程自耗電占發電量 20%
⑤ 不計碳減排和其他輔助收益;不計節約標準煤、減碳、減硫、減氮等
社會效益
靜態投資回收期在3. 5 年左右,動態回收期在4.2 年左右。
2) 對于熱源介質、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 系統工程的發電量在100kW~2MW 范圍內,也可以通過撬裝模塊組合成更大的系統,一般來說越大的系統,后臺輔助設備占比會變小,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定性、熱源溫差、設備利用率、氣象條件等參數
5) ORC 工程裝機容量量與回收期關系
裝機容量與回收期比例系數關系
三、城市區域綜合能源站系統
基于國家“推進節能減排及可再生能源”政策的宏觀調控與要求,基于能源結構中需求側和供給側存在的問題,公司提出了以解決居民和商業用戶的電力、熱水、蒸汽、供冷和供暖需求,以及工業(農業)用戶額外的蒸汽以及烘干工藝需求為導向的能源供給側改革原則(如圖所示)。采用區域綜合能源中心的方式,基于需求側對電、供冷、供熱、生活熱水、蒸汽實時需求,采用就近解決就近響應的方針,在供給側方面,充分利用當地實際條件,盡可能利用水電、風能、太陽能、生物質能、地熱、空氣源、水源等新型能源或可再生能源以及工業余熱等,形成多能互補,高效利用的區域集中供能中心,解決需求側對電、供冷、供熱、生活熱水、蒸汽的需求,減少對國家電力主網,市政蒸汽,市政供暖的依賴,減少這部分傳輸損失。并基于互聯網技術,大數據技術,實現需求側和供給側的互聯互通,實時響應。由于統一設計、規劃、運行和控制,使得供能和用能系統達到和諧統一。