低温余热发电有机朗肯循环技术及其产业化nudk9k.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * Company Logo LOGO Company Logo 低温余热发电有机朗肯循环技术及其产业化 汇报人： 教授 * 报告大纲 低温余热资源 低温余热发电技术 昆工-昆钢合作开发的可行性探讨 * 一、低温余热资源 1.工业余热资源 目前我国能源形势严峻的根本原因在于用能效率低下。我国每吨标准煤的产出效率仅相当于日本的10.3％、美国的28.6％。我国工业用能中近60-65%的能源转化为余热资源，其中温度低于350℃以下的低温余热，约占余热总量的60%，目前技术尚无法实现对其有效的回收利用。 我国钢铁工业余热 按品质分类 高品位余热( 900℃) 47% 中品位余热 (400℃～900℃) 30% 低品位余热( 400℃) 23% 47% 44％ 30% 30％ 23% 回收潜力 回收潜力 回收潜力 * 我国有色冶金工业余热 我国钢铁冶金余热总量达15000万tce/a，目前平均余热回收水平仅为30%。主要原因在于我国现有技术难以回收数量庞大的中低温余热。因此，我国钢铁工业中有大量的中低温余热资源可供开发。 我国有色冶金行业存在大量的容易收集的温度在60℃以上的液态余热（如冷却水）及低压蒸汽，据不完全统计蕴含可用的热能约1800 万tce/a，潜在发电能力相当于3/4个三峡工程发电量。 * 我国建材工业余热 1.水泥工业：随着新型干法水泥熟料技术在全国范围内的推广、普及，水泥生产过程中存在大量350-400℃以下的余热不能充分利用，这部分热量占到水泥熟料烧成总耗热量35％以上造成的能源浪费高得惊人。我国水泥低温余热潜在的发电容量约在800亿kWh/a，相当于1个三峡工程的年发电量 。 水泥窑炉 陶瓷窑炉 玻璃窑炉 * 我国建材工业余热 2.陶瓷工业：日用陶瓷烧制窑炉排烟温度一般在200-300℃，排烟带走的热量损失约占总热量的20%-40%。我国现有陶瓷生产企业约3000家，余热发电能力约1200亿kWh/a,相当于2个三峡工程的年发电量。 3.玻璃生产工业：我国投入使用的浮法玻璃生产线有130条左右，平均每条日熔化500t玻璃；平拉法平板玻璃生产线30条，平均每条日熔化200t玻璃；两项合计年能耗总量约为520×105 t重油。余热发电潜力约300亿kWh/a。 2.地热能 地热是一种可持续发展的能源，我国的地热资源分布很广，资源储量约为4.4×1027kJ，蕴含发电能力可达6.74GW。 * 3.太阳能 我国2/3的面积年日照时间在2300小时以上，每平方米太阳能年辐射总量3340-8400MJ，陆地表面每年接收的太阳辐射能相当于17000亿吨标准煤，而且分布极为广泛 ，蕴含的发电能力约1400万亿kWh/a，是我国一年总发电量的近300倍。 西藏羊八井地热发电 非聚焦太阳能集热发电示意 * 二、低温余热发电技术 1.技术现状 常规水蒸汽朗肯循环用于烟气余热回收发电流程图 常规水蒸汽朗肯循环发电技术 * 1.系统构成复杂，锅炉给水需要除氧、除盐，在锅炉部件及管路上需要设置排污及疏放水管路；凝结器里需保持较高的真空度，要设置真空维持系统。 2.透平进排气压力低，蒸汽比体积较大，导致透平通流面积较大。 3.通常透平进口蒸汽需具有一定的过热度，在余热锅炉中必然要设置过热蒸汽加热段，导致余热锅炉的结构比较复杂。 4.管道内容易结垢及生锈，维修成本较高，寿命较短。 5.需要较多的运行、维修人员，运行成本较高。 6.单机容量不能太小,系统满负荷运行率不高。 7.一般只适用于烟气温度高于350℃以上的余热。 常规水蒸汽朗肯循环发电技术的缺点 * 有机朗肯循环余热发电技术 (ORC) ～ 冷却塔 有机工质余热锅炉 加压泵 储液罐 有机透平 发电机 凝汽器 冷却泵 中低温烟气 烟气余热有机朗肯循环（ORC）发电系统示意图 * 1.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；凝结器里一般处于略高于环境大气压力的正压，不需设置真空维持系统。 2.透平进排气压力高，所需通流面积较小，透平尺寸小。 3.使用干流体时，余热锅炉中不必设置过热段，工质蒸汽直接以饱和气体进透平膨胀做功。 4.可实现远程控制，无人值守，需要极少的运行、维修人员，运行成本很低。 5.单机容量可从几kW到数千kW。 6.系统部件、设备可实现标准模块化生产，能缩短安装周期，降低制造成本。 7.适用于温度高于70 ℃以上的低温余热源。 ORC发电技术的优点 * 昆工ORC技术