余热资源等级划分工业余热主要指工业企业热能转换设备及用能设备在生产过程中排放的废热、废水、废气等低品位能源。利用余热回收技术将这些低品位能源加以回收利用,是节能的重要手段之一。按照余热资源载体的温度高低,可把余热资源按品味进行划分,温度高则表示余热资源的可做功能力高,即是所谓“高品位余热资源”。温度低,则表示该余热资源品味较低。余热资源的主要来源为:①烟气的余热;②高温产品和炉渣的余热;③冷却介质的余热;④可燃废气、废液和废料的余热;⑤废汽、废水余热;⑥化学反应余热。比较典型的低品位余热资源有:①锅炉(加热炉)等排放的烟气,一般在140~180℃;②高炉渣、炼钢渣的冲渣水,温度在60~90℃;③循环冷却水,大部分在30~50℃;油田采出水,在30~60℃。 ORC低温余热发电技术具有适应性灵活的优点。山西节能余热发电
余热发电 [1]是利用生产过程中多余的热能转换为电能的技术。余热发电不仅节能,还有利于环境保护。余热发电的重要设备是余热锅炉。它利用废气、 废液等工质中的热或可燃质作热源,生产蒸汽用于发电。由于工质温度不高,故锅炉体积大,耗用金属多。用于发电的余热主要有:高温烟气余热,化学反应余热,废气、废液余热,低温余热(低于200℃)等。此外,还有用多余压差发电的;例如,高炉煤气在炉顶压力较高,可先经膨胀汽轮发电机继发电后再送煤气用户使用。余热发电机组现价ORC有机朗肯循环余热发电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。
ORC余热发电系统与传统低温余热发电系统的根本区别在于采用有机工质,所以工质特性将主导整个发电系统的结构及效率。国内外都对有机工质对于ORC系统的影响有研究,相比而言国内只是起步阶段。对于如何更好地利用低于300、甚至更低温度的余热,据各类研究表明:在低温情况下,有机朗肯循环的效率明显比水作为工质的朗肯循环效率高得多,其主要原因是ORC在显热回收方面有较高的效率,因为循环中显热/潜热不相等,而ORC技术中此比例大,因此采用ORC技术可回收较多的热量。
ORC发电机组是整个发电系统的关键,ORC发电机组主要有以下特点:(1)变工况适应能力强,能适应热源温度、压力和流量的变化(能在30%-110%设计工况下稳定运行),即使热源波动变化时设备可以自行调节到稳定运行状态;(2)采用PLC自动控制,发电机可以自动追踪电网参数,并自动并网;发电装置智能监测电网状态,稳定变载发电,对电网无冲击;发出的电既可以并入电网也可以直接带负载;(3)设备实现全自动化,无人值守;设备操作方便,一键式启动和停止;系统启停迅速,无需预热,盘车等操作,启停时间均小于10分钟;(4)发电机组能确保长期稳定运行,安全可靠。拥有泄压系统、超温报警系统及先进的自控系统;设备自带压力温度报警及故障分析功能。ORC低温发电机组每年只需更换工质泵的轴封,进行常规检修即可。
3、由于蒸汽管网原有的孤网运行架构、回收和使用不连续和瞬时波动幅度大等,存在着过热蒸汽与饱和蒸汽混用、回收并网困难的问题。通过管网运行参数、主要用户需求、转炉及加热炉蒸汽回收、蓄能器及汽包运行等方面对系统进行诊断,逐步优化蒸汽运行。4、RH炉采用机械真空技术,使用户需求趋于一致,实现能级匹配的合理用能模式。5、提高转炉余热余能回收水平。由于转炉煤气的潜热约占转炉余热资源总量的70%以上,因此提高回收量及回收率意义重大。目前,一钢、三钢转炉回收量分别约为75m3/吨、85m3/吨,回收水平偏低(回收量均按热值2000×4.18kJ/m3折算)。因此在转炉煤气回收方面,尚有很大潜力。ORC低温余热发电系统的本身是使用导热油作为中间换热工质。银川火电厂烟气余热发电
ORC低温余热发电机组可采用PLC对装置进行自动控制,关键参数由PLC自动调控。山西节能余热发电
ORC余热发电的热效率高。系统本身使用导热油作为中间换热工质,因为导热油在300℃的条件下仍不汽化而保持常压,此时的水蒸气饱和压力已高达8.5MPa。300℃以下,用导热油代替传统的热载体水蒸气,就能以低压管道系统代替高压管道系统,降低投资。此外导热油还具有传热均匀,热稳定性好以及优良的导热特性。导热油对普通的碳钢设备和管道基本上无腐蚀作用,不需要采用类似蒸汽系统的给水脱盐、除氧等复杂的处理过程,因此具有系统简单输送方便等优点。因此用导热油作为工质的机组传热效率高。可选取与有机工质氟利昂不相溶解且不会发生化学反应的导热油,采用油与有机工质氟利昂直接接触热交换的方法,可进一步提高换热效率。山西节能余热发电