有机朗肯循环(ORC)发电在氮肥行业中的应用

传统氮肥工业装置中存在大量的低温余热,这些低温余热绝大部分采用空冷或水冷的方式移出而未加以充分利用,不仅浪费大量能源,而且还额外消耗了电能及循环水。河南心连心化肥有限公司合成氨/尿素生产系统存在大量的低品位余热,为有效利用这些低品位余热,选取尿素调温水为热源进行ORC发电的实践。简介有机朗肯循环(ORC)发电的工作原理,详细介绍ORC余热发电在生产系统中的应用情况及存在的问题,并对尿素调温水ORC余热发电项目的经济性进行分析。实践表明,ORC余热发电在氮肥生产系统余热回收利用中有很大的市场,值得在氮肥行业乃至热电、冶金等行业大力推广和应用。     

热泵与ORC在热水余热利用中的应用研究

以100 t/h的热水,热水温度为110～180℃为例,分别计算热泵回收热水闪蒸蒸汽气量以及ORC热水余热发电电量。采用标油折算的方法分别对两种方法收益进行比较,结果表明:回收闪蒸蒸汽压力低于0.7 MPa时,采用热泵进行蒸汽回收所产生的收益要优于ORC系统。回收闪蒸蒸汽压力高于0.7 MPa时,选用ORC进行热水余热发电优于采用热泵对闪蒸蒸汽进行回收。     

ORC与SRC余热发电系统的选型原则

介绍了 ORC余热发电技术国内外发展现状.ORC余热发电系统是以低沸点有机物为工质的朗肯循环,是一种可以将低品位热能高效转化为电能的余热发电技术,主要由烟气余热回收系统、导热油—有机工质热交换系统及有机工质发电系统三部分组成,其工作原理与SRC余热发电系统相同.通过对比不同条件下ORC和SRC余热发电系统的构成和发电效...     

余热发电技术在云南建水铁合金厂上的应用

铁合金属冶炼耗能已超过全国工业能耗的2%,推广余热回收发电技术有利于降低企业能耗,提高能源利用效率。结合云南建水铁合金余热发电工程应用实例,总结了铁合金领域的余热发电技术特点。提出了铁合金领域采用先进的余热回收技术和低压蒸汽余热发电技术,节能、环保效益明显,该工程的余热发电机组发电量9.6×107 kW·h/a,供电量8.832×107kW·h/a,节约标煤3.56×104 t/a,减排二氧化碳8.68×104 t/a,取得了可观的节能效益、经济效益、环境效益和社会效益。     

低耗低排放万吨水泥熟料线余热发电方案研究

文章针对某公司拟建低耗低排放万吨水泥熟料线余热发电工程分别采用双压蒸汽循环和ORC系统进行了建模研究,并从发/供电量大小、投资成本及运行情况等方面对两种装机方案进行了综合比较。结果表明:万吨水泥熟料线余热发电工程采用ORC系统的发/供电量更大,但投资成本高、技术不够成熟、安全性较差。因此,现阶段万吨线余热发电工程采用双压蒸汽循环系统仍是最佳选择。     

ORC系统在水泥工业余热利用中的应用

针对水泥生产过程中产生的余热烟气,利用ORC系统进行发电,通过理论计算及实际工程分析,结论如下:在现有常规余热发电系统基础上,利用窑尾收尘器前150℃左右烟气,设置ORC系统,2 500~5000t/d水泥生产线余热发电能力可新增发电量250~350k W;利用窑头窑尾余热烟气,以ORC系统取代目前常规余热发电系统,2 500~5 000t/d水泥生产线余热发电能力减少500~1 000kW。     

高调水及半水煤气的余热回收利用

通过新增高调水换热器和半水煤气换热器逐级吸收高调水和压缩机一、二段出口的半水煤气的余热,产生热水驱动溴化锂制冷机组。利用溴化锂制冷机组产生的冷冻水来冷却压缩机进口的半水煤气,从而提高压缩机的效率,降低能耗。本项目综合利用余热,产生了良好的经济效益。     

低压蒸汽螺杆发电机组在大型化工装置的应用与探讨ApplicationandDiscussiononLowPressureSteamScrewGeneratorSetinLarge·sizedChemicalEquipment

针对全厂蒸汽系统富余50～70t／h低压蒸汽的状况,提出了采用低压蒸汽螺杆发电机组回收余热的技改方案;介绍了蒸汽余热发电系统的工艺流程和系统配置;简述了螺杆膨胀发电机组的工作原理和技术特点。技改效果表明,采用螺杆膨胀机组的发电效益约为10007万元／a,机组全套设备的投入约为1680万元,不到2年即可收回设备投资。     

低压蒸汽螺杆发电机组在大型化工装置的应用与探讨

针对全厂蒸汽系统富余50~70 t/h低压蒸汽的状况,提出了采用低压蒸汽螺杆发电机组回收余热的技改方案;介绍了蒸汽余热发电系统的工艺流程和系统配置;简述了螺杆膨胀发电机组的工作原理和技术特点.技改效果表明,采用螺杆膨胀机组的发电效益约为1000万元/a,机组全套设备的投入约为1680万元,不到2年即可收回设备投资.     

芳烃联合装置热水发电技术分析

芳烃联合装置内大量低温物料余热无法得到有效利用,只能以空冷形式释放,不仅造成能量的巨大浪费,同时造成公用工程的大量增加,增加了产品的能耗。随着低温热水发电技术的发展,利用低温物料余热产生热水并利用热水发电成为可能。本文以100万吨/年规模对二甲苯的芳烃联合装置为例,分析有机朗肯循环(ORC)发电技术的应用,并采用能耗和价格的计算方法对ORC发电技术进行评价,并对ORC发电技术的应用前景进行了展望。     

焦炉烟气余热回收发电技术分析

煤焦化行业是高污染、高排放的行业,所排放的焦炉烟气温度一般大于300℃,既浪费能源又污染环境,是急需解决的问题。针对目前焦化企业焦炉烟气余热资源无序排放的现状,提出了采用先进的热管技术回收焦炉烟气热能及使用螺杆动力机取代传统汽轮发电机技术的新方案,分析了实施改造前后的能源消耗和经济效益。结果表明,焦炭生产能力为90万t/a的焦化厂,将烟气温度由300℃降至150℃,可回收能量折标准煤量为7598 t/a,由机组发电产生的经济效益为127.60万元/a。因此采取先进可靠的焦炉烟气余热发电技术是焦化行业实现节能减排和可持续发展的较好选择。     

山铝水泥12MW余热发电项目生产运行总结

山东山铝水泥有限公司有两条3200t/d+3500t/d水泥熟料生产线,实际日产熟料7000t,虽然其烧成系统采用了窑外分解工艺,但窑尾预热器、窑头熟料冷却机排出的余热未得到有效利用,造成能源浪费。2009年公司决定回收这部分中、低温废气余热,采用国内外大多数水泥企业余热回收利用方式——建设余热发电,项目由南京凯盛水泥技术工程有限公司总承包,2010年初项目投产,经过1年的运行取得了较好的经济效益。     

有机郎肯循环废热回收系统应用于炼油厂

<正> 有机工质郎肯循环(ORC)废热回收是生产装置利用低温位余热的有效途径。七十年代石油危机后,加速了这一技术的开发。由美国机械技术公司设计的有机郎肯循环发电设施,已于1984年初应用于能源密集的炼油生产装置中。这套废热发电设施设置在莫比尔石油公司托伦斯炼油厂。发电设施包括两套机组,见附图。每一套额定发电功率1070千瓦,从催化裂化装置塔顶来的油气物流     

水泥回转窑筒体表面辐射能余热回收装置的应用

为了更好地利用水泥回转窑高温筒体表面的余热,降低水泥厂的能耗,使用余热回收装置,以产能5 000t/d级熟料生产线为例,可提供给厂区部分生活用热水和部分采暖热源,年节能效益近百万元,或者通过ORC系统发电,其发电能力约200k W。     

低温节能型吹风气余热回收技术的应用与探讨

介绍了低温节能型吹风气余热回收技术的实际应用情况,吹风气余热回收装置产生的蒸汽达20t/h(5.3MPa,475℃),折吨氨节约标煤121.48kg,所产高品位蒸汽先用于发电再供造气使用,实现二级利用,回收的蒸汽每小时可发电约3000kW.h。针对该技术在生产实践中存在的余热锅炉管束积灰和环保达标问题进行了探讨,并提出处理建议及对策。     

ORC热水发电技术在芳烃联合装置中的应用

在传统的芳烃联合装置中存在大量的低温余热,这些低温余热绝大部分采用空冷或水冷的方式冷却,不仅浪费大量的低温热量,而且也额外消耗电能及循环水。海南炼油化工有限公司(简称海南炼化)芳烃联合装置采用中国石化自主知识产权的工艺包技术,在节能降耗方面有很大突破。以除盐水为循环热载体,利用低温热源将除盐水加热至120℃,换热后的热水再进入ORC热水发电机组发电。通过热水发电的应用降低了装置能耗,提高了竞争力,也为炼化企业低品位热源利用,开辟了一条新途径。     

化工行业蒸汽余热余压回收利用的节能改造

研究了化工行业蒸汽余热余压回收利用技术改造的节能效果,结果表明,提高蒸汽压力达到1.32 MPa时,发电效率提高25%左右,机组总的发电效率达到机组的设计目标。每年可节约406.91万kWh电量,可节约1 281.78 t标准煤,具有良好的节能效果。     

循环水流量对ORC余热发电系统性能影响的试验分析

基于实验室3 kW有机朗肯循环（ORC）低温余热发电试验装置,参考石化行业能耗设计标准将循环水作为耗能工质,采用总能系统方法进行能耗分析,对比了不同热源温度下不同分析边界的系统及主要设备的热力学性能。结果显示：发电机输出功、膨胀机输出功、ORC子系统净输出功、ORC子系统热效率和?效率均随着热源温度和循环水流量的增加而增加;不同热源温度下,最大系统净输出功与最大系统?效率出现的工况一致。本试验在热源温度为120℃时取得最大系统净输出功0.731 kW和最大系统?效率11.81%,此时对应循环水流量为1.629 t·h^-1。该研究为ORC余热发电系统性能与能耗分析提供了参考。     

循环水流量对ORC余热发电系统性能影响的试验分析

基于实验室3 kW有机朗肯循环(ORC)低温余热发电试验装置,参考石化行业能耗设计标准将循环水作为耗能工质,采用总能系统方法进行能耗分析,对比了不同热源温度下不同分析边界的系统及主要设备的热力学性能。结果显示:发电机输出功、膨胀机输出功、ORC子系统净输出功、ORC子系统热效率和?效率均随着热源温度和循环水流量的增加而增加;不同热源温度下,最大系统净输出功与最大系统?效率出现的工况一致。本试验在热源温度为120℃时取得最大系统净输出功0.731 kW和最大系统?效率11.81%,此时对应循环水流量为1.629 t·h~(-1)。该研究为ORC余热发电系统性能与能耗分析提供了参考。     

有机朗肯循环系统中工质泵的运行性能

为研究车用有机朗肯循环(organic Rankine cycle,ORC)余热回收系统中工质泵的性能及选型,在模拟车用ORC余热回收系统的工作环境下,设计并搭建了以R123作为工质的多级离心泵性能测试实验系统。通过控制多级离心泵转速(870~2900 r·min~(-1))、调节工质流量(0.20~5.00 m3·h~(-1)),得到了多级离心泵特性曲线。通过分析变工况时多级离心泵关键参数间相互作用关系,及其对车用ORC余热回收系统性能的影响情况,验证了多级离心泵应用于车用ORC余热回收系统的可行性,并确定了其最佳工况点参数。研究结果表明:变工况时,多级离心泵总效率为15.00%~65.70%。车用ORC余热回收系统的蒸发压力、热效率均随着多级离心泵转速的增加而增加。在高转速区,工质流量对系统蒸发压力和多级离心泵输入功率(多级离心泵消耗的电功率)的影响明显增大。随着系统蒸发温度的升高,工质泵实际输入功率占膨胀机输出功率的比例(back work ratio,BWR)最高可达0.45。当多级离心泵转速为2900 r·min~(-1)时,车用ORC余热回收系统热效率最高可达10.50%。