呼和浩特余热发电机组

在钢铁、化工、有色冶金、水泥等众多工业领域的生产过程中会产生大量的余热资源，包括热水、热气、辐射显热等。目前高压或高温的余热已经获得较为充分的利用。而大量的低温余热资源（250℃以下，低压或常压），由于缺乏有效的技术手段而没有得到充分利用，或只能产生低品位的回收。传统余热发电技术的工作参数大多为高参数、大容量，无法利用这部分较为分散但总量巨大的低温余热能源。ORC（有机工质朗肯循环）低温余热发电系统能够实现余热回收和发电的较低余热资源温度可低到80℃，这是常规发电技术不能做到的（常规发电通常要求热源温度在300~350℃以上），从而较大地拓宽了可以回收发电的余热资源的利用范围，为钢铁、化工、有色冶金、水泥等行业的低温余热资源回收提供了有效的技术手段和设备。ORC余热发电效率高，系统构成简单，不需要设置除氧、除盐、排污及疏放水设施。呼和浩特余热发电机组

ORC低温余热发电系统正常工作时，余热介质首先通过蒸发器将有机工质加热成高温高压的饱和蒸汽或过热蒸汽，然后高压的蒸汽进入膨胀机膨胀并且驱动膨胀机做功带动发电机发电，膨胀后的蒸汽进入冷凝器冷却降温至液态，之后工质泵将液态有机工质送回蒸发器进行再次加热。ORC采用各工质系统的热耗率均随排烟温度的升高而减小，这是因为随着排烟温度的升高，系统蒸发温度逐渐增大，当冷凝温度不变时系统平均吸热温度增加，热效率提高，热耗率下降。由于热耗率可看作是热效率倒数的函数，可发现采用各工质系统的热耗率排序与净功率的排序相反。呼和浩特余热发电机组ORC低温余热发电机组拥有先进的设备自冷系统，无需外置油分及冷却系统。

余热发电是利用生产过程中多余的热能转换为电能的技术。余热发电不只节能，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。

ORC低温余热发电系统组成：（1）蒸发器。蒸发器在循环系统中的作用是能量传递，是整个有机朗肯循环系统热量传递的较关键设备，它的传热效率直接影响到整个系统的发电效率。因此在有机朗肯循环运行过程中，蒸发器造成的不可逆性损失是所有部件中占比较大的部件。（2）膨胀机。膨胀机的作用是压缩经过蒸发器蒸发的高温高压气体，使热能转变为机械能从而膨胀带动发电机做功。因此，膨胀机同样是ORC余热发电系统中关键部件之一，较为直接的影响着整个系统的效率。膨胀机分为速度型和容积型两种。（3）冷凝器。与蒸发器的工作原理刚好相反，主要是将从膨胀机排出的气体冷凝为过冷液体，内部结构包括过热区、两相区和过冷区。冷凝器和蒸发器同样是有机朗肯循环系统中的关键换热部件。（4）工质泵。工质泵的作用是使有机工质在细长的管道内流动的同时达到一个设置的流速从而来提高自身的压力。工质泵很容易被气体或是液体腐蚀从而导致了系统效率降低。影响余热发电系统发电量的因素很多。

ORC低温余热发电系统经济性分析：由于工质物性不同，各工质对应系统的蒸发压力具有明显差异，湿工质的蒸发压力相对较高，其中R161的蒸发压力明显高于其他工质，R123对应系统的蒸发压力较低。结合投资成本随排烟温度的相关信息可知，随着排烟温度的升高，系统设备成本先增加后减小。在该热源条件下，采用R600a与R236ea的系统投资成本始终较高，R245fa与R600次之，采用R123的系统投资成本相对较低，湿工质R161、R152a对应系统的投资成本始终较为接近且明显低于干工质对应系统。结合LEC随排烟温度的相关信息可知，随着排烟温度的升高，各系统的LEC逐渐下降，降幅趋于平缓，且各工质对应系统均存在对应的排烟温度工况使得LEC达到较小值。ORC低温余热发电中多采用有机工质作为循环工质。低温余热发电设计

越来越多的可利用余热的企业都意识到了余热发电所带来的效益。呼和浩特余热发电机组

ORC有机朗肯循环余热发电：ORC有机工质朗肯循环，即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。低压液态有机工质具有更低的冷凝温度，如正丁烷、异丁烷、R245fa、R142b等，在较低温度下即可产生较高压力的蒸汽。余热温度在80~250℃，余热形态包括烟气、蒸汽和热水等。液态有机工质经有机工质泵增压后进入蒸发器吸收热量转变为高温高压蒸气；高温高压的有机工质蒸气再推动涡轮机做功，产生电能输出，有机工质蒸汽同时减压；涡轮机出口的低压蒸气进入冷凝器，向低温热源放热并冷凝为液态，完成一次循环。蒸发器可采用低温余热直接蒸发，或采用由其生成的中间热水进行有机工质的蒸发。呼和浩特余热发电机组