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ORC 低温发电技术及需求———————————————————————————————— 作者:———————————————————————————————— 日期:2北京华航盛世能源技术有限公司向心式 ORC 低温发电机组的应用需求分析北京华航盛世能源技术有限公司2014 年 03 月3北京华航盛世能源技术有限公司目录一、行业技术需求...................................................  5二、热源形式及参数要求.............................................  6三、经济性分析.....................................................  7四、机组运行原理...................................................  7五、应用案例分析..................................................  104北京华航盛世能源技术有限公司一、行业技术需求向心式 ORC 低温发电技术可应用的行业及资源(100 度以上的热水或 120度气体含水蒸气及 160 度以上烟气)包括,但不仅限于以下行业:Ø 石化l 炼油装置(过程废热)l 分馏装置(过程废热)l 工艺冷却凝结水Ø 化工l 加热炉、蒸汽锅炉排烟气等l 化工过程废热(合成氨、干馏等)l 煤化工的 MTO 装置Ø 电力:锅炉排烟气、乏汽等Ø 造纸:烘缸、蒸锅废气,黑液等Ø 纺织:蒸汽凝水Ø 天然气:LNG 压缩机排气热回收Ø 冶金l 放散蒸汽l 耗能设备余热(空压机等)5二、热源形式及参数要求 :热源形式 温度 ºC100热水/凝结水(洁净) 110125120气体(洁净) 140160160烟气 200240流量范围 m3/h176~215109~15558~~5**********~250000110000~160000340000~480000110000~**********~100000-北京华航盛世能源技术有限公司发电量范围 kW184~225184~263184~263184~225184~263184~263184~263184~263184~263综上所述:表中为各热源形式下的流量及发电量区间,仅仅罗列了三个温度,因为热水在 100 度-250 度,烟气可以更高温度,只不过加汽水换热器即可,因此参数不能全部罗列完全,从发电经济性方面考虑,在不同热源下,低于最小流量,不建议采用发电,因此,只要有相同品味的废热就可以进行发电,不仅限于以上行业及装置。6北京华航盛世能源技术有限公司三、经济性分析针对“十二五”期间节能减排的巨大压力,国家在制定节能减排目标的同时,加大了对其奖励和扶持的力度。2014 年,北京市节能奖励的标准为 600 元/吨标煤。其中,中央财政奖励标准为 240 元/吨标煤,北京市财政奖励标准为 360 元/吨标煤。向心式 ORC 低温余热发电系统经济性分析项目数值单位运行小时数净发电功率电价年发电收益节约标准煤减少 CO2 排放量国家及地方政府节能奖励*碳交易收入**初投资(暂估)每年总收益回报期小时/年kW元/kWh万元吨/年吨/年万元万元/年万元万元年*按 600 元/吨标煤计算。**按 16 元/吨 CO2计算。四、机组运行原理华航盛世公司和广州北航新兴产业技术研究院共建了新能源余热发电工程应用中心,研究并改进了航空涡轮膨胀技术,研发出具有自主知识产权的 ORC低温余热发电系统,制造出国内首台向心式 ORC 低温发电机组。7北京华航盛世能源技术有限公司华航盛世向心式 ORC 发电系统示意图华航盛世向心式 ORC 低温发电系统原理如图 4 所示。该系统包括三个回路:热水回路(红色管道)、有机工质回路(绿色管道)、冷却水回路(蓝色管道)。1) 热源水在图示红色管道内流动,进入机组的蒸发器,将热量传递给机组内的工质,热源水温度降低并离开蒸发器,送入后续工艺。2) 工质在图示绿色管道内封闭循环流动。液态工质进入蒸发器,吸收热源的热量,成为饱和或过热蒸汽,进入涡轮机,热能转化为机械能,带动发电机向外输出电力。过热工质蒸汽随后进入冷凝器,被冷却水冷却成为液体,进入工质泵。工质泵驱动工质循环流动。3) 冷却水在图示蓝色管道内流动。冷却水在水泵驱动下,进入机组的冷凝器,对工质流体进行冷却。冷却水温度升高并离开冷凝器,送入冷却塔将热量散至大气环境。华航盛世向心式 ORC 发电系统解决了国内中低温余热无法发电的技术难题,具有