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Renewable Power Generation through Organic Rankine Cycle TechnologyGeothermal地?zé)崮躉cean Thermal海洋熱能Salor Thermal太陽(yáng)能Biomass生物能Waste Heat Recovery廢熱回收利用有機(jī)朗肯循環(huán)技術(shù)實(shí)現(xiàn)可再生能源發(fā)電 SHANXI POWER ENERGY TECHNOLOGY Co.,LTD陜西博爾能源科技有限公司 簡(jiǎn)介:低品位廢熱余熱回收利用ORC透平膨脹發(fā)電站博爾透平(Power Turbine)膨脹發(fā)電站實(shí)現(xiàn)能源梯度利用 為節(jié)約能源做貢獻(xiàn)博爾透平膨脹發(fā)電站 全球領(lǐng)先的朗肯循環(huán)發(fā)電技術(shù)膨脹主機(jī)等熵效率高達(dá)98%300噸/小時(shí),85蒸汽,55冷卻水條件下,凈發(fā)電量可達(dá)1MW低品位熱能發(fā)電的最有效的實(shí)現(xiàn)方式應(yīng)用領(lǐng)域:地?zé)崮?海洋熱能 太陽(yáng)能 生物能 柴油機(jī)尾氣及氣缸冷卻熱水回收 焦?fàn)t煙氣廢熱回收 其它溫度適合的熱能Power Turbine是ORC發(fā)電產(chǎn)品的必然選擇十多年的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)使博爾處于透平機(jī)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位,它擁有一支可靠、高效、高質(zhì)量的透平發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。Experts in Turbo machinery透平機(jī)械方面的專家l 了解地?zé)崮?、海洋熱能、太?yáng)能、生物能、廢熱回收系統(tǒng)的技術(shù)要求l 根據(jù)客戶需求,評(píng)定現(xiàn)場(chǎng)條件來(lái)確定其應(yīng)用l 通過(guò)全面的周期分析和工藝優(yōu)化計(jì)算出了最大效率參數(shù)l 為客戶設(shè)計(jì)的工程規(guī)范機(jī)械與氣動(dòng)設(shè)計(jì)儀表與控制系統(tǒng)系統(tǒng)軟件包的配置客戶定制服務(wù)l 公司內(nèi)部有加工車間、檢驗(yàn)工序和裝配車間,以確保生產(chǎn)過(guò)程控制和產(chǎn)品的高質(zhì)量l 博爾熟知產(chǎn)品和工藝要求,致力于高質(zhì)量的加工,有嚴(yán)格的公差要求,并且生產(chǎn)成本低。博爾(POWER) 廉價(jià)的ORC系統(tǒng)比其他的更小、更簡(jiǎn)單、更環(huán)保,而且還可以通過(guò)定制滿足您的需求。解決方案的范圍廣泛l 功率范圍:200kW2.5MWl 溫度范圍:80 240l 壓力比范圍: 2:1 12:1l ?;鞯涝O(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)條件下的最大功率l 廣泛的有機(jī)工質(zhì)適合你的設(shè)計(jì)需要(溫度、壓力、設(shè)計(jì)輸出頻率)每千瓦的投資成本較低l 每千瓦的占用面積最小l 高性能和最高效率的工程l 渦輪機(jī)/發(fā)電機(jī)的裝置是密封式的,而不是軸封式,因此不存在有機(jī)工質(zhì)泄露問(wèn)題l 直接驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)不需要變速箱l 渦輪盤直接安裝到發(fā)電機(jī)軸上操作和維護(hù)費(fèi)用低l 不需要經(jīng)常維護(hù)軸端密封件、齒輪和聯(lián)軸器l 無(wú)油運(yùn)行渦輪發(fā)電機(jī)依靠的是磁懸浮軸承,不需要潤(rùn)滑油系統(tǒng)透平式膨脹機(jī)(Turbine Expander) 用途透平式膨脹機(jī)屬于實(shí)現(xiàn)熱功轉(zhuǎn)換的熱能機(jī)械,利用低品位熱源,實(shí)現(xiàn)功率輸出。傳統(tǒng)的熱功轉(zhuǎn)化,是利用高壓、高溫過(guò)熱蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),再帶動(dòng)同步發(fā)電機(jī),從而實(shí)現(xiàn)熱到功的轉(zhuǎn)化。電力,屬于最高級(jí)別的能源,使用傳輸方便,是現(xiàn)今最主要的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)動(dòng)力來(lái)源。汽輪機(jī)等發(fā)電機(jī)組,消耗的是高品位能源或原料,無(wú)法使用低品位的能源,同時(shí)產(chǎn)生很多廢熱。透平式膨脹動(dòng)力機(jī)正是利用低品位的熱源,實(shí)現(xiàn)熱功轉(zhuǎn)換。這樣做的好處是,熱源可以是余熱、廢熱,變廢為寶,降低了能耗,增加了產(chǎn)出。1 使用要求條件溫度高于85的熱水溫度高于85的其他液體,如油,化工原料低壓水蒸汽煙氣高壓水蒸汽2 收益一般以發(fā)電為目標(biāo),用戶可以得到電力特殊使用3 產(chǎn)品種類(1)ORC型膨脹機(jī)(ORC Turbine Expander)使用有機(jī)介質(zhì),在一個(gè)封閉循環(huán)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)朗肯循環(huán),從高溫?zé)嵩次鼰?,向低溫?zé)嵩捶艧?,輸出軸功率或發(fā)電。膨脹機(jī)需要利用循環(huán)系統(tǒng)才能起作用,不能單獨(dú)使用。機(jī)組結(jié)構(gòu)復(fù)雜。所需條件低,更適合低品位熱源回收。 循環(huán)流程示意圖ORC熱力循環(huán)原理圖ORC透平式膨脹機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)原理:有機(jī)工質(zhì)在換熱器中從余熱流中吸收熱量, 生成具一定壓力和溫度的蒸汽, 蒸汽進(jìn)入透平機(jī)械膨脹做功, 從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī),從透平排出的蒸汽在凝汽器中向冷卻水放熱, 凝結(jié)成液態(tài), 最后借助工質(zhì)泵重新回到換熱器, 如此不斷地循環(huán)。 ORC循環(huán)組成部件ORC循環(huán)中,工質(zhì)的作用是將熱源的熱值提取出來(lái),將溫度轉(zhuǎn)化為壓力、動(dòng)力,從而實(shí)現(xiàn)低溫?zé)嵩吹膭?dòng)力輸出。因?yàn)闊o(wú)壓力、低壓力的熱源,無(wú)法利用其它辦法實(shí)現(xiàn)熱工轉(zhuǎn)換,ORC透平膨脹機(jī)是唯一選擇。ORC循環(huán)系統(tǒng)特點(diǎn)1) 利用低品位熱能的熱效率較高;設(shè)備緊湊,ORC膨脹機(jī)的尺寸??;易于適應(yīng)化學(xué)成分比較復(fù)雜的地下熱水。2) R245fa是一種不易燃、低壓的HFC制冷劑,屬于等熵流體,在余熱回收中屬于中亞范圍,具有較好的性能。具有適當(dāng)?shù)娘柡驼羝€形狀;較高的汽化潛熱及密度,因此有助于提高熱效率;穩(wěn)定性好,環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),無(wú)毒性和腐蝕性,不可燃,安全性好,性價(jià)比高。3) 集成電力模塊。高效的密度模塊:密封系統(tǒng)、集成膨脹輪、做到高速旋轉(zhuǎn)部件之間(梳齒密封)無(wú)泄露。高速發(fā)電機(jī):200KW、變速、發(fā)電效率為98%、無(wú)齒輪箱和聯(lián)合潤(rùn)滑系統(tǒng),3000rpm,無(wú)振動(dòng)。采用了磁懸浮軸承及磁懸浮控制器,非接觸式運(yùn)行、低能耗、無(wú)潤(rùn)滑系統(tǒng)、無(wú)密封、部件終身免維護(hù)、成本低、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)子的不平衡性。4) ORC系統(tǒng)的維護(hù)。系統(tǒng)投運(yùn)后,做到無(wú)人值守;系統(tǒng)運(yùn)行期間,基本做到免維護(hù)。低維修成本。 該設(shè)計(jì)已獲國(guó)家發(fā)明專利(專利號(hào)ZL200520078292.7)。工質(zhì)的選擇很重要,對(duì)于發(fā)電效率的高低、機(jī)器設(shè)備的規(guī)格、造價(jià),它都能有影響。最好的工質(zhì)是R245fa。(2)蒸汽型膨脹機(jī)(Steam Turbine Expander)利用高溫高壓蒸汽直接進(jìn)入膨脹機(jī)膨脹,輸出軸功率??刹挥醚h(huán)系統(tǒng),機(jī)組簡(jiǎn)單。所需條件較高。蒸汽直接膨脹原理圖水蒸氣在換熱器中從余熱流中吸收熱量, 生成具一定壓力和溫度的蒸汽, 蒸汽進(jìn)入透平機(jī)械膨脹做功, 從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī),從透平排出的蒸汽在凝汽器中向冷卻水放熱, 凝結(jié)成液態(tài), 最后借助水泵重新回到換熱器, 如此不斷地循環(huán)。4 ORC型膨脹機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域及規(guī)格(1)熱源為地?zé)崴瑢?shí)現(xiàn)朗肯循環(huán)的流程圖如下:熱源為地下熱水,實(shí)現(xiàn)朗肯循環(huán)的參數(shù)。 在其余條件不變的條件下,提高熱源溫度、降低冷卻水溫度,有利于提高發(fā)電量。定義名義工況 40冷凝(工質(zhì)),80蒸發(fā)(工質(zhì)),0.79Mpa(工質(zhì))在此工況下,不同膨脹機(jī)性能如下:膨脹機(jī)型號(hào)額定功率kW熱水入口溫度熱水出口溫度熱水壓力Mpa熱水流量t/hBE710,3000rpm30080500.329050080500.3214080090600.32230100085550.32300BE315,3000rpm20085550.327030090600.329550080500.3215080080500.32240others可咨詢博爾技術(shù)部 (2)熱源為焦?fàn)t煙氣,實(shí)現(xiàn)朗肯循環(huán)的流程圖如下熱源為焦?fàn)t煙氣,實(shí)現(xiàn)朗肯循環(huán)的參數(shù)如下: 在其余條件不變的條件下,提高熱源溫度、降低冷卻水溫度,有利于提高發(fā)電量。定義名義工況 30(工質(zhì))冷凝,142(工質(zhì))蒸發(fā),壓力2.9Mpa(工質(zhì))在此工況下,不同膨脹機(jī)性能如下:膨脹機(jī)型號(hào)額定功率kW煙氣入口溫度煙氣出口溫度煙氣壓力Mpa煙氣流量Nm3/hBE710,3000rpm3002751450.1360005003001400.1500008002801500.19600010002751450.1120000BE315,3000rpm2003001400.1200003002751450.1360005003001400.1500008002801500.196000others可咨詢博爾技術(shù)部(3)熱源為導(dǎo)熱油,實(shí)現(xiàn)朗肯循環(huán)的流程圖如下熱源為導(dǎo)熱油,實(shí)現(xiàn)朗肯循環(huán)的參數(shù)如下: 在其余條件不變的條件下,提高熱源溫度、降低冷卻水溫度,有利于提高發(fā)電量。定義名義工況 40(工質(zhì))冷凝,142(工質(zhì))蒸發(fā),壓力2.9Mpa(工質(zhì))在此工況下,不同膨脹機(jī)性能如下:膨脹機(jī)型號(hào)額定功率kW導(dǎo)熱油入口溫度導(dǎo)熱油出口溫度導(dǎo)熱油壓力Mpa導(dǎo)熱油流量t/hBE710,3000rpm300200600.3821500220800.3835800200600.38561000220800.3870BE315,3000rpm200220800.3814300200600.3821500220800.3835800200600.3856others可咨詢博爾技術(shù)部 5 ORC余熱發(fā)電系統(tǒng)外形圖片:軸流式ORC膨脹機(jī)外形如下:發(fā)電系統(tǒng)的外形圖如下:6 ORC發(fā)電裝置效率ORC發(fā)電裝置效率比中、高溫水平的汽輪機(jī)發(fā)電要低很多,ORC發(fā)電效率一般在10-15左右,目前世界各國(guó)的技術(shù)水平都是這樣,這是ORC發(fā)電機(jī)組的自身特性決定的。ORC發(fā)電裝置對(duì)環(huán)境溫度敏感,相同的余熱和機(jī)組,在不同的地區(qū)使用,因?yàn)榄h(huán)境溫度的高低,決定了介質(zhì)的冷凝溫度。當(dāng)冷凝溫度降低10-15時(shí),發(fā)電量成倍增長(zhǎng),南方和北方發(fā)電量相差近一倍。北方平均環(huán)境溫度低,發(fā)電量大。南方則發(fā)電量明顯減小。7、ORC發(fā)電裝置的主要配置及功用主要配置有蒸發(fā)器、透平膨脹發(fā)電機(jī)、冷凝器、工質(zhì)泵、回?zé)崞鳌⑾到y(tǒng)自動(dòng)控制和并聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。1、蒸發(fā)器功用:蒸發(fā)器相當(dāng)于汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)中的余熱鍋爐,有機(jī)

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