ORC低溫發(fā)電機(jī)組應(yīng)用：一、煙氣余熱（鋼鐵行業(yè)）。燒結(jié)工序的能耗約占冶金總能耗的10~12%，而其排放的余熱約占總能耗熱能的49%。在燒結(jié)礦生產(chǎn)過程中，特別是燒結(jié)礦由鼓風(fēng)式環(huán)冷機(jī)冷卻過程中會排出大量溫度為250~380廉的低溫?zé)煔?，其熱能量大約為燒結(jié)礦熱耗量的30%左右?？梢猿浞掷铆h(huán)冷機(jī)二段和三段的余熱，實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效。二、內(nèi)燃機(jī)余熱。利用現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)的缸套水及高溫?zé)煔庥酂?，制取熱水或蒸汽，供給余熱發(fā)電機(jī)組使用，1臺1.5MW內(nèi)燃機(jī)余熱可以裝機(jī)1臺125kW機(jī)組。ORC低溫余熱發(fā)電技術(shù)具有適應(yīng)性靈活的優(yōu)點(diǎn)。山西高溫?zé)煔庥酂岚l(fā)電
ORC余熱發(fā)電具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）效率高，系統(tǒng)構(gòu)成簡單，不需要設(shè)置除氧、除鹽、排污及疏放水設(shè)施；凝結(jié)器里一般處于略高于環(huán)境大氣壓力的正壓，不需設(shè)置真空維持系統(tǒng)。（2）透平進(jìn)排氣壓力高，所需通流面積較小，透平尺寸小。（3）使用干流體時，余熱鍋爐中不必設(shè)置過熱段，工質(zhì)蒸汽直接以飽和氣體進(jìn)透平膨脹做功。（4）可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，無人值守，需要極少的運(yùn)行、維修人員，運(yùn)行成本很低。（5）單機(jī)容量可從幾千瓦到數(shù)千千瓦。（6）系統(tǒng)部件、設(shè)備可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)模塊化生產(chǎn)，能縮短安裝周期，降低其制造成本。適用于溫度高于70℃以上的低溫余熱源。內(nèi)蒙古化工余熱發(fā)電ORC余熱發(fā)電使用干流體時，余熱鍋爐中不必設(shè)置過熱段，工質(zhì)蒸汽直接以飽和氣體進(jìn)透平膨脹做功。
目前，多能互補(bǔ)綜合能源系統(tǒng)中側(cè)重于供能側(cè)多種供能端的接入，形成了熱電冷多聯(lián)供的格局，極大的提高了能源供應(yīng)的安全性。但在電耗的工業(yè)園區(qū)內(nèi)，因?yàn)榇嬖诠I(yè)用戶自身用電量大、波動性大等原因，導(dǎo)致整個系統(tǒng)中存在一定的電力缺口、電力供需不平衡等問題。一種多能互補(bǔ)的ORC低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，包括ORC發(fā)電子系統(tǒng)，還包括余熱利用子系統(tǒng)，ORC發(fā)電子系統(tǒng)連接余熱利用子系統(tǒng)，余熱利用子系統(tǒng)包括并聯(lián)連接的槽式聚光余熱利用單元、溴化鋰排煙余熱利用單元和鍋爐排煙余熱利用單元，ORC發(fā)電子系統(tǒng)的工質(zhì)泵輸出端通過分流裝置連接至余熱利用子系統(tǒng)中的各個余熱利用單元的輸入端，各余熱利用單元的輸出端連接集熱管，集熱管連通至ORC發(fā)電子系統(tǒng)中的膨脹機(jī)。
采用ORC余熱發(fā)電技術(shù)的具有適應(yīng)性靈活的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)余熱工質(zhì)的條件惡劣，不適合做有機(jī)工質(zhì)的直接換熱時，可采用水循環(huán)做中間換熱循環(huán)。由于某項(xiàng)目的煙氣含塵量高達(dá)500～1000mg/Nm3，工藝環(huán)節(jié)位于脫硫前，SO2含量高達(dá)1000～3000mg/Nm3，因此煙氣換熱器腐蝕和磨損較為嚴(yán)重，且換熱器允許布置空間較小。為了運(yùn)行安全可靠，選擇換熱設(shè)備尺寸較小的水冷卻雙循環(huán)ORC發(fā)電系統(tǒng)，換熱設(shè)備材質(zhì)采用雙相鋼2205，循環(huán)水溫度選擇80度～110度區(qū)間，保證雙相鋼在酸露下的耐腐蝕壽命。采用煙氣-水換熱器，以熱水為介質(zhì)，提取煙氣中余熱，再供ORC系統(tǒng)發(fā)電。ORC低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)很大程度的拓寬了可以回收發(fā)電的余熱資源的利用范圍。
ORC余熱發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本身的優(yōu)勢：可采用螺桿膨脹機(jī)替代汽輪機(jī)，其結(jié)構(gòu)相對傳統(tǒng)汽輪機(jī)簡單得多，額定功率小，其適用作為低焓能源動力利用的動力機(jī)，因此對有機(jī)工質(zhì)蒸汽做功更適用。鑒于目前螺桿膨脹機(jī)還未普及，那么即使使用汽輪機(jī)，因有機(jī)工質(zhì)蒸汽比容、焓降小，故所需汽輪機(jī)的尺寸、排氣管道尺寸及空冷冷凝器中的管道直徑均較小。與水蒸氣相比，由于有機(jī)工質(zhì)的聲速低，在低葉片速度時，能獲得有利的空氣動力配合，在50Hz時能產(chǎn)生較高的汽輪機(jī)效率，不需要裝齒輪箱。由于轉(zhuǎn)速低，因此噪聲也小。ORC低溫發(fā)電機(jī)組整體采用撬裝集裝廂式，長×寬×高=7.5m×2.5m×2.8m。陜西余熱發(fā)電裝置
ORC低溫余熱發(fā)電機(jī)組采用環(huán)保工質(zhì)R245fa，透平和發(fā)電機(jī)一體化設(shè)計(jì)，無泄漏。山西高溫?zé)煔庥酂岚l(fā)電
ORC低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)正常工作時，余熱介質(zhì)首先通過蒸發(fā)器將有機(jī)工質(zhì)加熱成高溫高壓的飽和蒸汽或過熱蒸汽，然后高壓的蒸汽進(jìn)入膨脹機(jī)膨脹并且驅(qū)動膨脹機(jī)做功帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，膨脹后的蒸汽進(jìn)入冷凝器冷卻降溫至液態(tài)，之后工質(zhì)泵將液態(tài)有機(jī)工質(zhì)送回蒸發(fā)器進(jìn)行再次加熱。ORC余熱發(fā)電采用各工質(zhì)系統(tǒng)的熱耗率均隨排煙溫度的升高而減小，這是因?yàn)殡S著排煙溫度的升高，系統(tǒng)蒸發(fā)溫度逐漸增大，當(dāng)冷凝溫度不變時系統(tǒng)平均吸熱溫度增加，熱效率提高，熱耗率下降。由于熱耗率可看作是熱效率倒數(shù)的函數(shù)，可發(fā)現(xiàn)采用各工質(zhì)系統(tǒng)的熱耗率排序與凈功率的排序相反。山西高溫?zé)煔庥酂岚l(fā)電