有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)中低溫余熱發(fā)電與工業(yè)余熱利課件

1、有機(jī)朗肯循環(huán)有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)中中低溫低溫余熱余熱發(fā)電技術(shù)發(fā)電技術(shù)與工業(yè)余熱利用與工業(yè)余熱利用School Of Mechanical Engineering 關(guān)鍵設(shè)備與技術(shù)關(guān)鍵設(shè)備與技術(shù)研究概況研究概況技術(shù)應(yīng)用背景技術(shù)應(yīng)用背景工業(yè)余熱回收利用工業(yè)余熱回收利用有機(jī)朗肯循環(huán)有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)余熱發(fā)電技術(shù)余熱發(fā)電技術(shù)建議和總結(jié)建議和總結(jié) 余熱余壓利用工程是我國余熱余壓利用工程是我國節(jié)能中長期發(fā)展專項(xiàng)規(guī)節(jié)能中長期發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃劃中的十大重點(diǎn)節(jié)能工程之一。中的十大重點(diǎn)節(jié)能工程之一。 根據(jù)根據(jù)“十三五十三五”節(jié)能減排綜合性工作方案節(jié)能減排綜合性工作方案，我，我國將加快推進(jìn)工業(yè)節(jié)能，重點(diǎn)推進(jìn)電力、煤

2、炭、鋼鐵、國將加快推進(jìn)工業(yè)節(jié)能，重點(diǎn)推進(jìn)電力、煤炭、鋼鐵、有色金屬、石油化工、化工、紡織、印染等行業(yè)節(jié)能減有色金屬、石油化工、化工、紡織、印染等行業(yè)節(jié)能減排，加快節(jié)能減排技術(shù)推廣應(yīng)用，排，加快節(jié)能減排技術(shù)推廣應(yīng)用，加大對工業(yè)余熱的綜加大對工業(yè)余熱的綜合梯級利用合梯級利用，加快推行合同能源管理，加快推行合同能源管理。 我國鋼鐵冶金余熱總量達(dá)我國鋼鐵冶金余熱總量達(dá)1500015000萬萬tce/atce/a，目前平均余，目前平均余熱回收水平僅為熱回收水平僅為30%30%。主要原因在于我國現(xiàn)有技術(shù)難以回收。主要原因在于我國現(xiàn)有技術(shù)難以回收數(shù)量龐大的中低溫余熱數(shù)量龐大的中低溫余熱。因此，我國鋼鐵工業(yè)中

3、有大量的。因此，我國鋼鐵工業(yè)中有大量的中低溫余熱資源可供開發(fā)。中低溫余熱資源可供開發(fā)。 我國有色冶金行業(yè)存在大量的容易收集的溫度在我國有色冶金行業(yè)存在大量的容易收集的溫度在6060以上的液態(tài)余熱（如冷卻水）及低壓蒸汽，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)以上的液態(tài)余熱（如冷卻水）及低壓蒸汽，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)蘊(yùn)含可用的熱能約蘊(yùn)含可用的熱能約1800 1800 萬萬tce/atce/a，潛在發(fā)電能力相當(dāng)于，潛在發(fā)電能力相當(dāng)于3/43/4個三峽工程發(fā)電量。個三峽工程發(fā)電量。 l我國鋼鐵工業(yè)余熱l我國有色冶金工業(yè)余熱l我國建材工業(yè)余熱水泥窯爐水泥窯爐陶瓷窯爐陶瓷窯爐玻璃窯爐玻璃窯爐 我國能源形勢嚴(yán)峻的根本原因在于用能效率低下。我

4、國每噸我國能源形勢嚴(yán)峻的根本原因在于用能效率低下。我國每噸標(biāo)準(zhǔn)煤的產(chǎn)出效率僅相當(dāng)于日本的標(biāo)準(zhǔn)煤的產(chǎn)出效率僅相當(dāng)于日本的10.310.3、美國的、美國的28.628.6。我國。我國工業(yè)用能中近工業(yè)用能中近60-65%60-65%的能源轉(zhuǎn)化為余熱資源，其中溫度低于的能源轉(zhuǎn)化為余熱資源，其中溫度低于350350以下的低溫余熱，約占余熱總量的以下的低溫余熱，約占余熱總量的60%60%，由于傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)，由于傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)的工作參數(shù)大多為高參數(shù)、大容量，無法利用這部分較為分散但的工作參數(shù)大多為高參數(shù)、大容量，無法利用這部分較為分散但總量巨大的能源?？偭烤薮蟮哪茉础?常規(guī)水蒸汽朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)圖1.系統(tǒng)構(gòu)成

5、復(fù)雜，鍋爐給水需要除氧、除鹽，在鍋爐部系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜，鍋爐給水需要除氧、除鹽，在鍋爐部件及管路上需要設(shè)置排污及疏放水管路；凝結(jié)器里需保件及管路上需要設(shè)置排污及疏放水管路；凝結(jié)器里需保持較高的真空度，要設(shè)置真空維持系統(tǒng)。持較高的真空度，要設(shè)置真空維持系統(tǒng)。2.2.透平進(jìn)排氣壓力低，蒸汽體積較大，透平通流面積透平進(jìn)排氣壓力低，蒸汽體積較大，透平通流面積較大。較大。3.3.通常透平進(jìn)口蒸汽需具有一定的過熱度，在余熱鍋通常透平進(jìn)口蒸汽需具有一定的過熱度，在余熱鍋爐中必然要設(shè)置過熱蒸汽加熱段，余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)比較爐中必然要設(shè)置過熱蒸汽加熱段，余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。復(fù)雜。4.4.需要較多的運(yùn)行、維修人員，運(yùn)

6、行成本較高。需要較多的運(yùn)行、維修人員，運(yùn)行成本較高。5.5.單機(jī)容量不能太小單機(jī)容量不能太小, ,系統(tǒng)滿負(fù)荷運(yùn)行率不高。系統(tǒng)滿負(fù)荷運(yùn)行率不高。6.6.一般只適用于煙氣溫度高于一般只適用于煙氣溫度高于350350以上的余熱。以上的余熱。 能源危機(jī)！中低品位熱能的回收利用受到重視！如何有效地回收利用中低品位熱能如何有效地回收利用中低品位熱能？有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)發(fā)電技術(shù)技術(shù)（有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)發(fā)電技術(shù)技術(shù)（ORC)ORC)可高效回收中低可高效回收中低溫余熱資源溫余熱資源(350(350以下，低壓或常壓）對于提高我國能以下，低壓或常壓）對于提高我國能源利用率、節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境具有重要的意義。源利用率、節(jié)

7、能減排，保護(hù)環(huán)境具有重要的意義。性能穩(wěn)定，熱回收效率高達(dá)性能穩(wěn)定，熱回收效率高達(dá)10%-20%10%-20%中低溫余熱發(fā)電解決方案中低溫余熱發(fā)電解決方案(Organic Rankine Cycle)煙氣余熱有機(jī)朗肯循環(huán)（煙氣余熱有機(jī)朗肯循環(huán)（ORCORC）發(fā)電系統(tǒng)示意圖）發(fā)電系統(tǒng)示意圖 有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán) , ,即在傳統(tǒng)朗肯循環(huán)中采用即在傳統(tǒng)朗肯循環(huán)中采用有機(jī)工質(zhì)代替水推動膨脹機(jī)做功。上圖為有機(jī)工質(zhì)代替水推動膨脹機(jī)做功。上圖為有機(jī)工有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)質(zhì)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)示意圖。示意圖。 低壓液態(tài)有機(jī)工質(zhì)經(jīng)過工質(zhì)泵增壓后進(jìn)入蒸發(fā)低壓液態(tài)有機(jī)工質(zhì)經(jīng)過工質(zhì)泵增壓后進(jìn)入蒸發(fā)器吸收熱量

8、轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷馗邏赫魵馄魑諢崃哭D(zhuǎn)變?yōu)楦邷馗邏赫魵?, ,高溫高壓有機(jī)高溫高壓有機(jī)工質(zhì)蒸氣推動膨脹機(jī)做功工質(zhì)蒸氣推動膨脹機(jī)做功, ,產(chǎn)生能量輸出，膨脹機(jī)產(chǎn)生能量輸出，膨脹機(jī)出口的低壓蒸氣進(jìn)入冷凝器出口的低壓蒸氣進(jìn)入冷凝器 , ,向低溫?zé)嵩捶艧岵⑾虻蜏責(zé)嵩捶艧岵⒗淠秊橐簯B(tài)冷凝為液態(tài), ,如此往復(fù)循環(huán)。如此往復(fù)循環(huán)。 有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)余熱回收發(fā)電的最有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)余熱回收發(fā)電的最低余熱資源溫度低余熱資源溫度可到可到8080，（這一溫度還可降低，（這一溫度還可降低，但發(fā)電效率會降低，影響經(jīng)濟(jì)性），但發(fā)電效率會降低，影響經(jīng)濟(jì)性）這是常規(guī)發(fā)這是常規(guī)發(fā)電技術(shù)不能做到的（常規(guī)發(fā)電要求熱源溫度在

9、電技術(shù)不能做到的（常規(guī)發(fā)電要求熱源溫度在350350以上），從而拓寬了可以回收發(fā)電的余熱以上），從而拓寬了可以回收發(fā)電的余熱資源范圍，為資源范圍，為建材、冶金、化工建材、冶金、化工等行業(yè)的低溫余等行業(yè)的低溫余熱資源回收提供了技術(shù)手段和設(shè)備。熱資源回收提供了技術(shù)手段和設(shè)備。 同時，這項(xiàng)技術(shù)還可以推廣到同時，這項(xiàng)技術(shù)還可以推廣到可再生能源發(fā)可再生能源發(fā)電電系統(tǒng)中（如地?zé)?、太陽能和生物質(zhì)能），為可系統(tǒng)中（如地?zé)帷⑻柲芎蜕镔|(zhì)能），為可再生能源發(fā)電提供關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備。再生能源發(fā)電提供關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備。余熱溫度范圍：余熱溫度范圍： 80350余熱的形態(tài)：余熱的形態(tài)： 煙氣，蒸汽，熱水煙氣，蒸汽，熱水可以

10、擴(kuò)展的應(yīng)用：可以擴(kuò)展的應(yīng)用： 地?zé)崂?、太陽能利用、生物質(zhì)能。地?zé)崂?、太陽能利用、生物質(zhì)能。 需要根據(jù)具體環(huán)境、條件及應(yīng)用需需要根據(jù)具體環(huán)境、條件及應(yīng)用需求進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)求進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。關(guān)鍵設(shè)備與技術(shù)技術(shù)應(yīng)用背景工業(yè)余熱回收利用有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)余熱發(fā)電技術(shù)建議和總結(jié) 八十年代美國研制出利用地?zé)崴l(fā)電的汽水兩相螺八十年代美國研制出利用地?zé)崴l(fā)電的汽水兩相螺桿膨脹機(jī)，功率桿膨脹機(jī)，功率60KW60KW，并完成一臺，并完成一臺1000KW1000KW地?zé)崴l(fā)電機(jī)地?zé)崴l(fā)電機(jī)組。隨后，日本北海道大學(xué)進(jìn)行了氟利昂工質(zhì)的發(fā)電試組。隨后，日本北海道大學(xué)進(jìn)行了氟利昂工質(zhì)的發(fā)電試驗(yàn)，且進(jìn)行了工業(yè)鍋爐余熱發(fā)

11、電研究，功率驗(yàn)，且進(jìn)行了工業(yè)鍋爐余熱發(fā)電研究，功率102KW102KW。近年。近年來，美國，德國，以色列，瑞典都有相關(guān)研究和產(chǎn)品應(yīng)來，美國，德國，以色列，瑞典都有相關(guān)研究和產(chǎn)品應(yīng)用報(bào)導(dǎo)。用報(bào)導(dǎo)。不同國家ORC發(fā)電機(jī)組的裝機(jī)數(shù)量 國外國外ORC技術(shù)已成功商業(yè)化，涌現(xiàn)出許多技術(shù)已成功商業(yè)化，涌現(xiàn)出許多ORC設(shè)計(jì)與制造廠，如美國設(shè)計(jì)與制造廠，如美國ORMAT公司、意大利公司、意大利Turboden、德國、德國GMK公司等，普惠、公司等，普惠、GE、三菱等著名、三菱等著名葉輪機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)也成立了專門的葉輪機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)也成立了專門的ORC公司公司。 國內(nèi)對于國內(nèi)對于ORCORC發(fā)電技術(shù)的研究較多

12、，目前仍發(fā)電技術(shù)的研究較多，目前仍需要深入需要深入解決理論解決理論研究研究與與工程實(shí)際工程實(shí)際相結(jié)合問題，相結(jié)合問題，ORCORC發(fā)電發(fā)電系統(tǒng)的系統(tǒng)的工工程化應(yīng)用仍需要有多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)攻克。程化應(yīng)用仍需要有多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)攻克。 天津大學(xué)天津大學(xué)熱能工程系熱能工程系和和教育部教育部“中低溫?zé)崮芨咝Ю械蜏責(zé)崮芨咝Ю糜谩敝攸c(diǎn)實(shí)驗(yàn)室重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室對有機(jī)工質(zhì)的熱物理性質(zhì)及熱力循環(huán)的對有機(jī)工質(zhì)的熱物理性質(zhì)及熱力循環(huán)的研究水平位居國內(nèi)領(lǐng)先水平，在研究水平位居國內(nèi)領(lǐng)先水平，在ORCORC技術(shù)的理論與實(shí)驗(yàn)研技術(shù)的理論與實(shí)驗(yàn)研究中均取得了具有實(shí)用價(jià)值的成果。究中均取得了具有實(shí)用價(jià)值的成果。 早在上世紀(jì)早在上世紀(jì)707

13、0年代，即建成了國內(nèi)首臺年代，即建成了國內(nèi)首臺ORCORC太陽能熱太陽能熱發(fā)電（發(fā)電（1kW1kW）實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并取得了大量運(yùn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，近實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并取得了大量運(yùn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，近年，發(fā)表多篇關(guān)于年，發(fā)表多篇關(guān)于ORCORC系統(tǒng)的理論實(shí)驗(yàn)研究論文，同時擁系統(tǒng)的理論實(shí)驗(yàn)研究論文，同時擁有多項(xiàng)關(guān)于有機(jī)工質(zhì)及有多項(xiàng)關(guān)于有機(jī)工質(zhì)及ORCORC系統(tǒng)構(gòu)成的發(fā)明及實(shí)用新型專系統(tǒng)構(gòu)成的發(fā)明及實(shí)用新型專利。利。研究概況技術(shù)應(yīng)用背景工業(yè)余熱回收利用有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)余熱發(fā)電技術(shù)建議和總結(jié)有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)中低溫余熱發(fā)電有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)中低溫余熱發(fā)電關(guān)鍵設(shè)備之一關(guān)鍵設(shè)備之一螺桿膨脹機(jī)簡介螺桿膨脹機(jī)簡介 螺桿膨脹機(jī)是一

14、種依據(jù)容積變化原理工作螺桿膨脹機(jī)是一種依據(jù)容積變化原理工作的雙軸回轉(zhuǎn)式螺桿機(jī)械。它的結(jié)構(gòu)與螺桿壓縮機(jī)的雙軸回轉(zhuǎn)式螺桿機(jī)械。它的結(jié)構(gòu)與螺桿壓縮機(jī)基本相同，主要由一對螺桿轉(zhuǎn)子、缸體、軸承、基本相同，主要由一對螺桿轉(zhuǎn)子、缸體、軸承、同步齒輪、密封組件以及聯(lián)軸節(jié)等零件組成，結(jié)同步齒輪、密封組件以及聯(lián)軸節(jié)等零件組成，結(jié)構(gòu)簡單，其氣缸呈兩圓相交的構(gòu)簡單，其氣缸呈兩圓相交的“”字形，兩根字形，兩根按一定傳動比反向旋轉(zhuǎn)相互嚙合的螺旋形陰、陽按一定傳動比反向旋轉(zhuǎn)相互嚙合的螺旋形陰、陽轉(zhuǎn)子平行地置于氣缸中。轉(zhuǎn)子平行地置于氣缸中。 作功介質(zhì)先進(jìn)入機(jī)內(nèi)螺桿齒槽作功介質(zhì)先進(jìn)入機(jī)內(nèi)螺桿齒槽A A，推動螺桿轉(zhuǎn)動，推動螺桿轉(zhuǎn)

15、動，隨著螺桿轉(zhuǎn)動，齒槽隨著螺桿轉(zhuǎn)動，齒槽A A旋轉(zhuǎn)到旋轉(zhuǎn)到B B、C C、D D逐漸加長、容積增逐漸加長、容積增大，介質(zhì)降壓降溫膨脹（或閃蒸）做功，最后從齒槽排大，介質(zhì)降壓降溫膨脹（或閃蒸）做功，最后從齒槽排出，功率從主軸陽螺桿輸出，亦可通過同步齒輪從陰螺出，功率從主軸陽螺桿輸出，亦可通過同步齒輪從陰螺桿輸出，桿輸出，驅(qū)動風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、水泵或發(fā)電機(jī)發(fā)電等驅(qū)動風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、水泵或發(fā)電機(jī)發(fā)電等。 螺桿膨脹機(jī)的輸出功率可以在螺桿膨脹機(jī)的輸出功率可以在5kW5kW1000kW1000kW之間之間，彌，彌補(bǔ)了蒸汽輪機(jī)單機(jī)功率不能太小的空間。補(bǔ)了蒸汽輪機(jī)單機(jī)功率不能太小的空間。 對于對于有壓力有壓力的余熱

16、流體，可直接利用螺桿膨脹機(jī)的余熱流體，可直接利用螺桿膨脹機(jī) 對于對于350100kW成本：高流量大，適用于中大型系統(tǒng)；用于小流量系統(tǒng)時泄漏大，效率低軸流透平膨脹機(jī)軸流透平膨脹機(jī)徑向透平膨脹機(jī)徑向透平膨脹機(jī)有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)中低溫余熱發(fā)電有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)中低溫余熱發(fā)電關(guān)鍵設(shè)備之一關(guān)鍵設(shè)備之一熱交換器熱交換器 需要根據(jù)余熱的類型和特點(diǎn)設(shè)計(jì)熱交換器，包括蒸需要根據(jù)余熱的類型和特點(diǎn)設(shè)計(jì)熱交換器，包括蒸發(fā)器，冷凝器，預(yù)熱器等；同時需要考慮防腐，防磨和發(fā)器，冷凝器，預(yù)熱器等；同時需要考慮防腐，防磨和除灰除垢和降低阻力等問題。除灰除垢和降低阻力等問題。有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)中低溫余熱發(fā)電有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)中低溫余熱發(fā)

17、電關(guān)鍵技術(shù)之一關(guān)鍵技術(shù)之一有機(jī)有機(jī)工質(zhì)的優(yōu)選工質(zhì)的優(yōu)選 對于有機(jī)工質(zhì)循環(huán)，經(jīng)常選用的工質(zhì)有對于有機(jī)工質(zhì)循環(huán)，經(jīng)常選用的工質(zhì)有R123R123、R245faR245fa、R134aR134a、R152aR152a、R141bR141b、氯乙烷、丙烷、正丁氯乙烷、丙烷、正丁烷、異丁烷等。烷、異丁烷等。在余熱發(fā)電系統(tǒng)中，對于不同類型，不在余熱發(fā)電系統(tǒng)中，對于不同類型，不同溫度的熱源應(yīng)當(dāng)選擇不同的工質(zhì)，同溫度的熱源應(yīng)當(dāng)選擇不同的工質(zhì)，工質(zhì)的優(yōu)選也會影工質(zhì)的優(yōu)選也會影響到系統(tǒng)的效率。響到系統(tǒng)的效率。不同工質(zhì)的T-S曲線根據(jù)熱源溫度不同，有機(jī)工質(zhì)的優(yōu)化選擇參考ORC發(fā)電系統(tǒng)圖熱力學(xué)循環(huán)過程圖R245fa的

18、優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)隨冷凝溫度的變化不同工質(zhì)綜合評價(jià)函數(shù)隨冷凝溫度的變化有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)中低溫余熱發(fā)電有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)中低溫余熱發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)之一之一發(fā)電發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì) 有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)的熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)（包括有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)的熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)（包括系統(tǒng)熱力參系統(tǒng)熱力參數(shù)的確定、工質(zhì)選擇、熱交換器設(shè)計(jì)數(shù)的確定、工質(zhì)選擇、熱交換器設(shè)計(jì)等），會直接影響等），會直接影響系統(tǒng)的運(yùn)行效率。系統(tǒng)的運(yùn)行效率。在得到熱源的溫度和流量等條件后，在得到熱源的溫度和流量等條件后，需要確定有機(jī)工質(zhì)的蒸發(fā)溫度、冷凝溫度以及換熱溫差需要確定有機(jī)工質(zhì)的蒸發(fā)溫度、冷凝溫度以及換熱溫差等，這些參數(shù)會對循環(huán)效率有較大的影響。

19、等，這些參數(shù)會對循環(huán)效率有較大的影響。 蒸發(fā)溫度和膨脹比對ORC系統(tǒng)（R245fa)效率的影響A 有機(jī)工質(zhì)蒸汽動力循環(huán) B 有機(jī)工質(zhì)汽液兩相動力循環(huán) 例如：例如：余熱熱源為余熱熱源為220220的煙氣，流量為的煙氣，流量為2.52.5萬萬m m3 3/h/h，冷卻水溫度，冷卻水溫度為為2525。 采用有機(jī)工質(zhì)循環(huán)方式，以采用有機(jī)工質(zhì)循環(huán)方式，以R245faR245fa作為循環(huán)工質(zhì)，在扣除工質(zhì)作為循環(huán)工質(zhì)，在扣除工質(zhì)泵耗功泵耗功、冷卻水泵耗功之后，計(jì)算表明，每小時大約可以發(fā)出冷卻水泵耗功之后，計(jì)算表明，每小時大約可以發(fā)出100100度的電。度的電。關(guān)鍵設(shè)備與技術(shù)研究概況技術(shù)應(yīng)用背景有機(jī)朗肯循環(huán)(

20、ORC)余熱發(fā)電技術(shù)建議和總結(jié)技術(shù)參數(shù)熱源類型迴轉(zhuǎn)窯排煙膨脹機(jī)絕熱效率0.75熱源溫度240有機(jī)工質(zhì)泵效率0.5熱源流量33萬方/小時發(fā)電機(jī)發(fā)電功率0.98煙氣排壓0.1MPa循環(huán)工質(zhì)流量120有機(jī)工質(zhì)R113冷凝器溫度45冷卻水泵效率0.5冷卻水進(jìn)口溫度27冷卻水流量475.8kg/s冷卻水出口溫度35系統(tǒng)凈功率1641kW系統(tǒng)凈效率14.87%1641KWX0.6元/度7884hX=776.3萬元/年投資回收期約23年。1:1:迴轉(zhuǎn)窯排煙迴轉(zhuǎn)窯排煙余熱余熱利用利用2：卡琳娜循環(huán)發(fā)電技術(shù)卡琳娜循環(huán)發(fā)電技術(shù)卡琳娜循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)是一種利用氨和水混合物作為工作介質(zhì)的新卡琳娜循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)是一種利用氨和

21、水混合物作為工作介質(zhì)的新型型、高效、高效的動力循環(huán)系統(tǒng)。的動力循環(huán)系統(tǒng)。在一定的系統(tǒng)壓力下，氨在一定的系統(tǒng)壓力下，氨-水混合物的沸點(diǎn)和凝固點(diǎn)不是定值，而是隨混合水混合物的沸點(diǎn)和凝固點(diǎn)不是定值，而是隨混合物中氨的濃度不同而變化，混合物在循環(huán)過程中變溫蒸發(fā)，降低了工質(zhì)吸熱物中氨的濃度不同而變化，混合物在循環(huán)過程中變溫蒸發(fā)，降低了工質(zhì)吸熱和凝結(jié)過程的不可逆性，改善了熱源與工質(zhì)的匹配性能，提高了余熱熱源的和凝結(jié)過程的不可逆性，改善了熱源與工質(zhì)的匹配性能，提高了余熱熱源的利用率。利用率。基于卡琳娜循環(huán)的燃煤電廠煙氣余熱發(fā)電關(guān)鍵設(shè)備研制與示范基于卡琳娜循環(huán)的燃煤電廠煙氣余熱發(fā)電關(guān)鍵設(shè)備研制與示范25kW卡

22、琳娜循環(huán)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)圖3：小溫差：小溫差ORC螺桿膨脹動力機(jī)組螺桿膨脹動力機(jī)組小溫差小溫差ORCORC膨脹螺桿膨脹螺桿動力機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行動力機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行 3050的余熱：采用熱泵技術(shù)為可考慮的方案之一； 5080的余熱：可以直接用于吸附、吸收制冷的驅(qū)動源或者用來加熱、干燥等； 80350的余熱：有機(jī)朗肯循環(huán)技術(shù)、卡琳娜循環(huán)技術(shù)； 大于350 的余熱 ：一般用水蒸汽朗肯循環(huán)； 大于470 的余熱：超臨界CO2布雷頓循環(huán)（技術(shù)尚在研究階段）。p 回收能的用途：發(fā)電、生產(chǎn)工藝使用、生活使用、供暖和制冷、發(fā)電供熱聯(lián)合使用等；p 利用基本原則：溫度對口，梯級利用。工業(yè)余熱回收利用建議工業(yè)余熱回收利用建議關(guān)鍵設(shè)備與技術(shù)研究概況技術(shù)應(yīng)用背景工業(yè)余熱回收利用有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)余熱發(fā)電技術(shù) 對于企業(yè)余熱余壓資源回收利用的幾點(diǎn)建議對于企業(yè)余熱余壓資源回收利用的幾點(diǎn)建議1.首先要對企業(yè)的余熱資源及用能情況