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一、概述： 

       在鋼鐵、化工、有色冶金、水泥等眾多工業(yè)領(lǐng)域的生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的余熱資源，包括熱水、熱氣、輻射顯熱等。目前高壓或高溫的余熱已經(jīng)獲得較為充分的利用。而大量的低溫余熱資源（250℃以下，低壓或常壓），由于缺乏有效的技術(shù)手段而沒有得到充分利用，或僅能產(chǎn)生低品位的回收（如熱水等）。傳統(tǒng)余熱發(fā)電技術(shù)的工作參數(shù)大多為高參數(shù)、大容量，無法利用這部分較為分散但總量巨大的低溫余熱能源。 

       ORC（有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)）低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)余熱回收和發(fā)電的最低余熱資源溫度可低到80℃，這是常規(guī)發(fā)電技術(shù)不能做到的（常規(guī)發(fā)電通常要求熱源溫度在300~350℃以上），從而較大地拓寬了可以回收發(fā)電的余熱資源的利用范圍，為鋼鐵、化工、有色冶金、水泥等行業(yè)的低溫余熱資源回收提供了有效的技術(shù)手段和設(shè)備。 

二、ORC有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng) 

       ORC有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)，即在傳統(tǒng)朗肯循環(huán)中采用有機(jī)工質(zhì)代替水產(chǎn)生蒸汽，推動膨脹機(jī)做功。

低壓液態(tài)有機(jī)工質(zhì)具有更低的冷凝溫度，如正丁烷、異丁烷、R245fa、R142b等，在較低溫度下即可產(chǎn)生較高壓力的蒸汽。余熱溫度在80~250℃，余熱形態(tài)包括煙氣、蒸汽和熱水等。

       液態(tài)有機(jī)工質(zhì)經(jīng)有機(jī)工質(zhì)泵增壓后進(jìn)入蒸發(fā)器吸收熱量轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷馗邏赫魵猓桓邷馗邏旱挠袡C(jī)工質(zhì)蒸氣再推動渦輪機(jī)做功，產(chǎn)生電能輸出，有機(jī)工質(zhì)蒸汽同時(shí)減壓；渦輪機(jī)出口的低壓蒸氣進(jìn)入冷凝器，向低溫?zé)嵩捶艧岵⒗淠秊橐簯B(tài)，完成一次循環(huán)。

蒸發(fā)器可采用低溫余熱直接蒸發(fā)，或采用由其生成的中間熱水（約150℃）進(jìn)行有機(jī)工質(zhì)的蒸發(fā)。

圖1  ORC循環(huán)發(fā)電流程示意圖 

三、好科科技工業(yè)低溫余熱發(fā)電解決方案 

       好科（上海）環(huán)保科技有限公司與歐洲能源公司合作，向中國區(qū)域工業(yè)用戶提供ORC低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，以及為用戶訂制性價(jià)比更高的國產(chǎn)化建設(shè)和運(yùn)行方案。

        我司與歐洲能源公司研究、設(shè)計(jì)、開發(fā)和集成ORC透平機(jī)和低溫?zé)嵩窗l(fā)電系統(tǒng)（100kW~5MW）。專業(yè)致力于工業(yè)中低溫余熱發(fā)電領(lǐng)域，并為用戶提供全方位的運(yùn)營維護(hù)和操作監(jiān)控服務(wù)。 歐洲能源公司承建的法國LoireValley冶煉廠ORC機(jī)組，因其出色的節(jié)能性能獲得了第六屆AMI ADEME Total工業(yè)大獎。

       我司與歐洲能源公司合作向?qū)氫撎峁?.0MW的ORC發(fā)電機(jī)組，采用燒結(jié)環(huán)冷機(jī)低溫余熱，已投產(chǎn)運(yùn)行發(fā)電。

好科科技依托歐洲能源公司的透平技術(shù)和產(chǎn)品，向國內(nèi)用戶提供5KW~5MW的ORC集成系統(tǒng)，內(nèi)效率可高達(dá)85%以上，額定熱負(fù)荷在10%~120%的條件下穩(wěn)定運(yùn)行。

圖2  透平機(jī)計(jì)算機(jī)模擬設(shè)計(jì)	圖3  1.5MW ORC發(fā)電機(jī)組	圖4 3.2MW ORC發(fā)電機(jī)組

三、業(yè)績舉例

       例如，10t/h的180℃、1MPa飽和蒸汽已經(jīng)無法進(jìn)行進(jìn)一步發(fā)電并網(wǎng)的高效利用，而采用ORC發(fā)電系統(tǒng)，可以回收余熱6MW，ORC系統(tǒng)凈發(fā)電率16%計(jì)，凈發(fā)電量為0.96MW，10kV并網(wǎng)。

以每年7200h凈工作時(shí)間計(jì)算，每年可發(fā)電729.6萬度。以上海峰時(shí)（6點(diǎn)~22點(diǎn)）工業(yè)用電價(jià)格0.96元/度計(jì)算，每年凈發(fā)電約695萬。

       扣除冷卻水、維護(hù)、備件等運(yùn)營成本，項(xiàng)目投資回收期可控制在3年。系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)計(jì)壽命≥15年。

由此，ORC發(fā)電系統(tǒng)將為用戶產(chǎn)生較高的收益回報(bào)。