我國(guó)明確在《節(jié)能中長(zhǎng)期發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃》中提出余熱余壓利用工程是十大重點(diǎn)節(jié)能工程之一。
在推動(dòng)工業(yè)節(jié)能方面部署愈加完善,重點(diǎn)推進(jìn)電力、煤炭、鋼鐵、有色金屬、石油化工、化工、紡織、印染等行業(yè)節(jié)能減排,加大力度推進(jìn)減排技術(shù)的廣泛應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)余熱的綜合梯級(jí)利用。
據(jù)數(shù)據(jù)顯示我國(guó)能源利用率僅為33%左右,較于發(fā)達(dá)國(guó)家低約10%,其中至少50%的工業(yè)耗能以各種形式的余熱直接廢棄,其中溫度低于350℃以下的低溫余熱占總余熱量的60%。
傳統(tǒng)的發(fā)電技術(shù)的工作參數(shù)大多為高參數(shù)、大容量,無(wú)法利用這部分比較分散但是又有巨大總量的能源,這也直接導(dǎo)致了我國(guó)能源形式的嚴(yán)峻。
傳統(tǒng)的發(fā)電設(shè)備系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜,鍋爐給水需要除氧、除鹽,在鍋爐部件及管路上需要設(shè)置排污及疏放水管路;凝結(jié)器里需保持較高的真空度,要設(shè)置真空維持系統(tǒng)。透平進(jìn)排氣壓力低,蒸汽體積較大,透平通流面積較大。通常透平進(jìn)口蒸汽需具有一定的過(guò)熱度,在余熱鍋爐中必然要設(shè)置過(guò)熱蒸汽加熱段,余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。需要較多的運(yùn)行、維修人員,運(yùn)行成本高,單機(jī)容量較大,系統(tǒng)滿負(fù)荷運(yùn)行率低。一般只適用于煙氣溫度高于350°C 以上的余熱。
有機(jī)工質(zhì)朗肯(ORC)循環(huán)發(fā)電技術(shù)彌補(bǔ)了350℃以下低壓余熱無(wú)法利用的空白,可高效回收低溫余熱資源,這對(duì)于我國(guó)提升能源利用率具有重大的意義。
低沸點(diǎn)特性的液態(tài)有機(jī)工質(zhì)在蒸發(fā)器里從低溫?zé)嵩粗形諢崃亢笳舭l(fā)成為較高壓力的氣態(tài)工質(zhì),進(jìn)而推動(dòng)透平膨脹機(jī)做功并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)電。在透平機(jī)中做完功的工質(zhì)乏氣經(jīng)過(guò)冷凝器重新冷卻為液體,由循環(huán)泵打回蒸發(fā)器,再次吸熱蒸發(fā),由此循環(huán)。
此系統(tǒng)能夠完全實(shí)現(xiàn)低溫余熱回收發(fā)電的最低余熱資源達(dá)85℃,這是常規(guī)發(fā)電技術(shù)無(wú)法達(dá)到的,大大拓寬了可回收的余熱資源范圍。不僅如此,0.1MPa以上蒸汽、200 ℃以上煙氣都是可回收的低壓熱源。
國(guó)內(nèi)對(duì)于ORC發(fā)電技術(shù)研究的公司較多,但是多家仍在深入解決理論研究與工程實(shí)際相結(jié)合的問(wèn)題,目前弘旭科技對(duì)于ORC發(fā)電技術(shù)研究已經(jīng)突破多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)攻克,是全球首家將雙透平膨脹機(jī)、高速永磁同步發(fā)電機(jī)、同軸直聯(lián)凈密封、變速恒頻并網(wǎng)控制等世界頂級(jí)技術(shù)融入其中。
雙透平膨脹機(jī)采用雙葉輪設(shè)計(jì),充分利用機(jī)械能使轉(zhuǎn)換效率得到了很大幅度的提高。
高速永磁同步發(fā)電機(jī),采用稀土永磁轉(zhuǎn)子,增大氣隙磁密度的同時(shí),發(fā)電機(jī)體積進(jìn)一步降低,實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)體積最小化,提高功率質(zhì)量比。發(fā)電機(jī)無(wú)電勵(lì)磁,沒(méi)有電磁損耗和電刷滑環(huán)間的摩擦接觸損耗,機(jī)電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)97%。
靜密封技術(shù)的研發(fā)有效防止有機(jī)介質(zhì)泄露,解決了行業(yè)內(nèi)工質(zhì)泄漏的弊端,提高了機(jī)組穩(wěn)定性,極大的降低了設(shè)備運(yùn)行成本,同時(shí)變速恒頻并網(wǎng)控制技術(shù)也能適應(yīng)熱源大幅度工況變動(dòng),使間斷式工礦企業(yè)余熱充分轉(zhuǎn)化為電能。
技術(shù)的變革必將掀起新的能源利用高潮,在推進(jìn)綠色低碳技術(shù)研發(fā)和推廣應(yīng)用,建設(shè)綠色制造和服務(wù)體系工作上,弘旭科技也會(huì)一直爭(zhēng)做好行業(yè)示范企業(yè)。