低温余热发电循环技术

低沸点工质的有机朗肯循环纯低温余热发电技术

引言

我国水泥厂的余热发电，先后经历高温余热发电、带补燃炉的中低温余热发电和纯低温余热发电3个阶段。纯低温余热发电与带补燃的中低温余热发电相比，具有投资省、生产过程中不增加粉尘、废渣、N0。和S0。等废弃物排放的优点。

本文介绍以色列奥玛特(0RMAT)公司利用低温热源的有机朗肯循环(0rganic RankineCyck，简称()RC)纯低温余热发电技术。该技术有别于常规技术，其特点是：不是用水作为工质，而是使用低沸点的有机物作为工质来吸收废气余热，汽化，进入汽轮机膨胀做功。

1.低沸点的有机物

在一个大气压下，水的沸点足100℃，而一些有机物的沸点却低于水的沸点，见表l。

有机物的沸点与压力之间存在着对应关系，以氯乙烷为例，见表2。水的沸点与压力之间对应关系见表3。

由表2和表3町见，氯乙烷的沸点比水低，蒸气压力很高。根据低沸点有机工质的这种特点，就可以利用低温热源来加热低沸点工质，使它产生具有较高压力的蒸气来推动汽轮机做功。

2 ORC纯低温余热发电在地热发电方面的应用

0RC纯低温余热发电技术在我国地热发电方面已得到初步应用，我国目前已经勘测发现的地热田均属热水型热储。热水型资源发电采用的热力系统主要有两种，即扩容(闪蒸)系统和双工质循环系统。西藏羊八井地热电站，热水温度145℃，采用二次扩容热力系统，汽轮机(青岛汽轮机厂设计制造D3一1．’7／0．5型地热汽轮机发电机组)单机容量3000W，3 000W／min，一次进汽压力182kPa，温度115℃，二次进汽压力54kPa，温度81℃，额定排汽压力为10kPa。双工质循环系统中，地热水流经热交换器，把地热能传递给另一种低沸点丁质，使之蒸发产生蒸气，组成低沸点工质朗肯循环发电。双工质循环机组，其热效率高，结构紧凑。我国的小型双工质循环系统地热电站——辽宁营口熊岳试验电站的装机容量2×J00KW，利用地热水(水温75℃)发电，于1977年1 1月投入运行。

有机朗肯循环低温余热发电系统综述

引言

在工业生产过程中，大量的热能会以余热的形式排放到环境中，造成了能源的浪费。这些废热也可能对环境造成影响。利用余热进行发电，不仅可以提高能源利用效率，还可以减少对环境的影响。有机朗肯循环低温余热发电系统正是一种利用余热发电的新型技术，本文将就有机朗肯循环低温余热发电系统的原理、特点、应用及发展前景进行综述。

一、有机朗肯循环低温余热发电系统的原理

有机朗肯循环低温余热发电系统是利用有机朗肯循环技术，将低温余热转化为电能的一种系统。其原理是利用有机朗肯循环工质和低温热源之间的温差来驱动发电机发电。有机朗肯循环是将有机工质置于一个封闭的循环系统内，利用热能的输入和排出来驱动涡轮机进行发电的一种循环系统。当有机工质受热使得蒸汽压升高时，蒸汽压推动涡轮机工作，从而带动发电机发电；而在冷凝器中，有机工质又被冷却再次变成液态，完成循环。有机朗肯循环低温余热发电系统是通过这样一个闭合的循环系统，将低温余热转化为电能。

二、有机朗肯循环低温余热发电系统的特点

1. 低温工作：有机朗肯循环低温余热发电系统的工作温度低，通常在100°C以下。这使得这种系统可以有效利用那些传统热能利用技术无法利用的低品位热能资源，如煤矿瓦斯、生活污水、工业废热等。

2. 环保高效：有机朗肯循环低温余热发电系统的工作过程无需核心机械设备如大型锅炉或锅炉，排放的废气和废水相对较少，具有较高的环保性。由于其低温工作特点，利用的低品位热能资源不会与食品、药品等高温生产过程相冲突，环保性较好。

3. 经济效益：有机朗肯循环低温余热发电系统具有投资少、成本低、回收期短等特点，从经济角度来看很有吸引力。

4. 可操作性强：有机朗肯循环低温余热发电系统的操作比较简便，不需要特别复杂的操作程序，管理维护成本低。

三、有机朗肯循环低温余热发电系统的应用

有机朗肯循环低温余热利用技术研究综述

简介

本文将对有机朗肯循环低温余热利用技术进行综述，主要包括以下方面的内容：有机朗肯循环的基本原理、低温余热的特点、有机朗肯循环在低温余热利用中的应用、技术研究进展和存在的问题。

有机朗肯循环的基本原理

有机朗肯循环是一种利用有机工质代替水蒸汽作为工作介质的热力循环系统。其基本原理是通过将低温热能输入到有机工质中，使其蒸发成为高温高压气体，然后将高温高压气体通过涡轮机进行膨胀，最后通过冷凝器将有机工质冷却成液体，完成一个循环过程。

低温余热的特点

低温余热是指工业生产过程中产生的温度较低的余热能量。与高温余热相比，低温余热的特点主要包括以下几个方面：

1. 温度较低：低温余热的温度通常在100℃以下，无法直接利用。

2. 能量浓度低：低温余热的能量密度较低，需要大量的热量才能产生可观的功效。

3. 难以回收利用：由于低温余热的特性，其回收利用存在较大的技术难度和经济成本。

有机朗肯循环在低温余热利用中的应用

有机朗肯循环在低温余热利用中具有以下优势：

1. 适用范围广：有机朗肯循环可以利用较低温度的余热，使得废热的利用范围更广。

2. 高效能转换：由于有机工质的性质，有机朗肯循环可以在较低温度下实现高效能转换。 3. 环境友好：有机工质具有较低的温室气体排放和环境污染风险，利用有机朗肯循环可以减少对环境的影响。

有机朗肯循环在低温余热利用中的应用主要包括以下几个方面：

废热发电

有机朗肯循环可以利用工业生产过程中产生的低温余热发电，将废热转化为电能，提高能源利用效率。

低温制冷

有机朗肯循环可以利用低温余热进行制冷，用于冷库、冷链物流等领域，提高制冷效果并减少能源消耗。

低温供热

有机朗肯循环可以利用低温余热进行供热，用于暖气、热水等领域，提高供热效果并减少能源消耗。

其他应用领域

有机朗肯循环还可以应用于其他领域，如化工、冶金、纺织等行业，实现低温余热的综合利用。

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1 余热发电技术技术方案

一、项目简介：

我公司拟在宜宾市兴文县新建1条带9MW纯低温余热发电日产5000吨水泥熟料新型干法水泥生产线，项目于2008年10月28日经四川省进展和改革委员会核准（川发改产业[2008]674号）,计划在2010年初建成，配套纯低温余热发电同步建设。9MW纯低温余热发电系统建设拟采用“BOT”(Build-Operate-Transfer,即:建设-运营-移交)方式，项目法人独立投资建设、运营、保护并最终在运营期满后无偿完好移交。

二、建设大体原则

保证余热电站在正常运行时不影响水泥熟料生产线的正常生产，并最大程度的利用余热资源多发电，遵循“技术先进、生产靠得住、运行本钱低、节约投资”，具体原则如下：

1 在不影响水泥生产的前提下最大限度地利用余热；

2 采用先进的工艺（热力系统）技术方案，以降低操作本钱投入；

3 采用经实践证明是成熟、靠得住的工艺和装备，克服同类型、同规模项目中暴露出的问题；

4 电站主辅机的进程控制采用集散运算机控制系统；

5 贯彻执行国家和地方对环保、劳动、安全、计量、消防等方面的有关规定和标准，做到“三同时”；

6 设计与建设进程中要充分与水泥生产线设计院和业主交流沟百度文库 - 让每个人平等地提升自我

2 通，在布局和热力参数等方面服从水泥生产线工艺统筹安排。

三、建设内容

1 热力系统：AQC锅炉、SP锅炉及其辅助设备，汽轮发电机组及其辅助设备，室外热力管线, 粉尘搜集（包括除尘系统）输送设备(送到业主指定库)等。

2 水处置系统：原水取水管网(到业主指定处接用);化学水处置系统；循环冷却水处置、冷却塔、泵站及水池；AQC炉加药处置、除氧系统；SP锅炉加药处置、除氧系统。

3 发电与供配电系统：汽轮机、发电机、接入系统、起动电源(到业主指定开关接电)、并网线路(发电送到业主指定开关) 、电气自动化控制设备及照明等。