余热余压发电


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1.jpg 国内低温余热、余能利用现状 

目前世界各国都非常重视能源的有效利用,一些发达国家能源利用率都在50%以上,美国的能源利用 率已超过60%,而我国只有30%左右。我国能源利用率低的一个重要原因就是低温余热能源没有得到充分利 用。低温热源泛指温度小于250℃但大于80℃的热源,包括工业过程废热、太阳能、海洋温差、地热等。 在工业领域中,一般低温余热指的是200℃以下的工业生产过程产生的余热气、冷凝水、热水;150℃以 下的气体以及锅炉、工业加热炉的排烟气等热量。由于这部分余热其品位较低,回收系统初期投资大,回 收期长,因此,在相当长的一段时间里低温余热资源都没有引起足够的重视。

中国的高耗能行业占全球三分之一,这些企业在生产中排放出大量的低温余热,如烟气、热水、低压 泛汽等,还少量的幅射余热。其中烟气余热占到全部排放余热的70%。据2013年国家发改委公布的数字, 中国余热利用市场规模约2万亿,尤其是低温余热发电有着广阔的市场。


可余热、余压发电的各种资源:

2.png低压饱和蒸汽发电

2.png蒸汽、工艺气体压差发电

2.png低温烟气余热发电

2.png太阳能光热、地热(干热岩)发电

2.png天然气压差发电


3.png低压饱和蒸汽发电 

在生产过程中,很多低压饱和蒸汽没有很好的利用或直接排放,造成大量的能源浪费。透平膨胀发电 机组适用于低压饱和蒸汽发电,适用压力范围:0.1MPa(绝压)-10.MPa之间,可配套抽真空凝气装置,将 低品位蒸汽全凝发电,凝结水由凝结水泵送回除氧器或水箱循环使用。


1吨饱和蒸汽全凝发电量

进口压力MPa (绝压)

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

发电量kw

63

72

81

90

100

107

114

119

125

透   平级 数

1

2

2

2

2

2

2

2

2


3.png低温烟气余热发电

工业生产中排放的烟气携带着大量的余热,随着各种烟气余热利用项目的推进,排放的烟气温度水平 的不断降低,难度越来越大,余热利用成本也越来越高。低温余热资源中,以热水或低压蒸汽形势存在的, 约占余热总量的13%,以烟气形式存在的余热占总量的75%,其它形式约占12%,低温烟气余热利用是重中之重。 

低温烟气余热利用,应用换热装置,把烟气余热转换成热水或低压蒸汽,供发电机组发电。低温烟 气如能经锅炉能产低压蒸汽的,就可采用透平膨胀发电机组将蒸汽全凝发电;如只能通过低温烟气余热产 热水的就采用ORC透平发电机组发电。


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低温烟气余热发电示意图


3.png天然气压差发电 

天然气压差发电主要用在井口、一级门站和二级门站,目前都是采用迷宫式减压阀减压。采用透平膨 胀发电机组利用天然气压差发电,同时还能获得大量的冷能。


天然气管道输送一级门站.jpg

天然气管道输送一级门站


3.png太阳能光热、地热(干热岩)发电

在中国不太适合大型的太阳能光热电站的建设,主要是土地不能满足,中小型电站还是有条件的。透 平膨胀发电机组的低压蒸汽高效特性,能满足太阳能光热发电的特点。即:光热波动大,频繁启停。 

干热岩发电国内刚起步,随着勘探脚步的不断加快,干热岩发电只是时间的问题。因地层物质多样, 干热岩产出的蒸汽成分复杂。从西藏羊八井地热发电情况看,最主要的问题是蒸汽压力低波动大,蒸汽 PH值高,使用汽轮机发电,静轮叶片易结垢,导致机组不能正常运行。使用透平膨胀发电机组就不会出 现结垢,透平膨胀机没有静轮只有动轮,动轮在高速转动不会结垢。


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