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...     

热源温度对ORC低温余热发电系统性能的影响

采用自行设计的向心透平膨胀机,基于有机朗肯循环(ORC)低温余热发电实验平台,研究了热源温度对向心透平及系统性能的影响。结果表明:在热源流量分别为3.507和2.056 m³×h^-1时,透平膨胀机的压降、转速、膨胀功随热源温度的升高均增加,且当热源温度达到110℃后,其增加显著变缓;透平膨胀机等熵效率随热源温度的升高先升高后降低,在110℃时达到最大值,分别为0.862和0.821;系统热效率和?效率随热源温度的升高先升高后降低,在110℃时均达到最大值,系统最大热效率分别为3.15%和3.05%,最大?效率分别为11.9%和11.5%;系统中各主要设备?损占比从大到小依次是蒸发器、冷凝器、向心透平和工质泵,且?损占比受热源温度的影响较小。     

低温余热利用技术在工业中的应用

<正>1前言近些年,随着技术及装备的进步,高温(≥450℃)、中温(≥250℃)余热利用已在钢铁、水泥和石油化工等工业领域取得较大的成绩。但在工业生产中还存在着大量的低温余热,由于技术装备等原因未能被广泛利用,因此需要开发新的针对250℃以下的低温余热利用技术,进一步提高能源利用效率。有统计指出,人类所利用的热能中有50%最终以低品位废热的形式     

ORC发电机组在柴油加氢余热回收中的应用

柴油加氢装置中加氢反应的工艺过程放出大量的热量,采用同级利用后仍有大量低温余热未能得到有效回收。采取升级利用的方式,进行低温余热发电。精制柴油低温余热发电的工程,实践证明节能效果好、经济效益明显,可为低温余热回收升级利用的炼油装置提供借鉴。     

冷源温度对小型ORC低温余热发电系统的影响

利用搭建的ORC余热发电测试系统,实验研究了冷却水温度对ORC系统性能的影响。结果表明：当热源温度不变时,随着冷却水温度的升高,冷凝压力增加,蒸发压力稍有增加,冷凝器和蒸发器的负荷减小,膨胀机的压差和压比减小,系统的输出电功和热效率降低。在实验测试范围内,当冷却水温度从21.82℃升至42.10℃时,输出电功从2.357 kW降至1.535 kW,热效率从7.25%降至5.76%,输出电功与热效率分别降低34.87%和23.86%。也意味着在此工况范围内,冷却水温度每升高1℃,系统输出电功降低0.0411 kW和1.74%。通过研究冷源温度对ORC系统性能的影响,为今后结合当地气候因素设计冷源系统和优化系统性能提供重要的实验依据。     

工质流量对ORC低温余热发电系统性能的影响

搭建了以自行研发的向心透平为膨胀机的ORC低温余热发电系统实验平台,研究了R123质量流量对循环系统的性能影响。结果表明:液压隔膜泵的温升和熵增均较小,所消耗的功率随流量的增加而增加。工质在蒸发器内的压降明显大于冷凝器内的压降,均随流量的增加而增加;向心透平的等熵效率随质量流量的增加先增加后减小,存在最佳流量0.215 kg·s^-1使透平等熵效率达到最大值0.775;系统输出的电功率随流量的增加而增加,流量为0.283 kg·s^-1时输出系统最大功率为2.009 kW;蒸发器的(火用)损率占系统总(火用)损率的比重最大,冷凝器次之,向心透平第三,在本实验最佳质量流量下,三者的(火用)损率分别为62%、32%、6%。     

非共沸混合工质ORC低温烟气余热利用分析与优化

以低温烟气余热的优化利用为目标,采用R245fa、R601a以及两者作为组分的9种不同质量配比的二元非共沸混合物共11种物质作为亚临界ORC工质,利用热力学以及热经济学分析循环性能,合理设计ORC系统并优化相关参数。研究表明,采用最大效率下的参数作为系统设计工况整个ORC系统热力性能较优。系统设计工况下,循环工质采用R245fa/R601a(0.6/0.4)相比其他纯工质与混合工质的热力学综合性能更优。热经济性分析中R245fa/R601a(0.9/0.1)热经济性最优,但R245fa/R601a(0.6/0.4)热经济性与R245fa/R601a(0.9/0.1)相差无几。考虑到R245fa/R601a(0.6/0.4)优良的热力学性能,故R245fa/R601a(0.6/0.4)依然是系统设计时综合考虑采用的循环工质。在混合工质中提高R245fa的质量比能降低APR与LEC,提高系统经济性。     

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。     

水泥窑低温有机朗肯循环联合发电技术

以某一新型二代水泥技术的7 000 t/d熟料生产线为例,单纯的采用汽水朗肯循环,存在热量回收不彻底,部分低品位余热资源无法有效回收等问题。采用汽水朗肯循环及有机朗肯循环联合发电系统的方案,结果表明：联合朗肯循环系统发电功率提高了614 kW,吨熟料发电量增加了2.1 kWh/kg,提高了8%;净发电功率提高了511 kW,净发电量实际提高了7.1%,提高了水泥余热回收的效率。     

不同水泥窑余热发电系统的效能对比

针对水泥工业生产过程中产生的350℃左右废气余热,对水蒸气朗肯循环发电系统和双工质有机朗肯循环发电系统进行性能分析计算,通过分析比较可知:相较于有机工质朗肯循环发电系统,水蒸气朗肯循环系统在余热回收效率、发电效率、自耗电率以及投资等方面都具有较大的优势,故对于水泥窑余热,更适宜采用以水为工质的余热回收发电系统。     

废弃燃料在水泥工业中的利用

阐述水泥窑烧废弃燃料的优越性、意义及效益，毒物在回转窑中被解毒分解机理，重点介绍废轮胎与废机油的利用。     

水泥工业应用工业废渣的有效途径

工业废渣——主要指含铝硅酸盐玻璃体的固体废弃物，加入水泥中作为混合材料用，有些废渣如高炉矿渣、粉煤灰还可以直接加到混凝土中使用。     

水泥窑旁路放风余热资源利用的探讨

简要介绍了水泥窑旁路放风技术,并针对水泥窑旁路放风余热资源的特点,提出了通过窑尾余热锅炉利用这部分余热资源的旁路放风新思路,一方面可解决水泥生产中水泥生产原料、燃料中硫、碱和氯含量较高带来的问题,另一方面可充分利用水泥窑余热资源,提高余热电站的发电量,降低水泥生产的成本.     

余热发电为水泥工业再创辉煌

改革开放三十年来,水泥工业取得了举世瞩目的成绩.新型干法水泥技术装备进入世界先进行列;科学发展、技术创新、节能减排成为全行业实际行动;水泥结构调整成绩斐然,到2008年底新型干法水泥比例突破了60%;世界知名水泥公司在我国落地生根;水泥工程总承包足迹遍及全球,带动机械装备大量出口.     

浅谈水泥工业纯低温余热电站工程的建设与管理

水泥工业纯低温余热发电工程项目不但有利于广大水泥企业生产成本的大幅度降低,而且还有助于减少二氧化碳及粉尘的排放,节能环保,属于国家重点支持节能减排项目,2005年已被列入我国十大节能工程之一。本文站在业主的角度,结合笔者在工程管理及工程咨询方面所积累的经验,对水泥窑纯低温余热电站工程建设进行了总结与分析,同时也提出几个问题及建议,与从事水泥余热发电工程建设的同行进行交流探讨。     

蓄热技术在油田余热利用中的应用分析

针对油田应用广泛的低温余热资源和峰谷电价政策,建立了基于逐时负荷分析和内部收益率法的蓄热优化算法模型和自编程序求解。以实际项目为例,实现最佳蓄热规模求解,经济界限分析,并输出蓄热系统运行策略。     

工业过程余热回收利用技术研究进展

概述了余热利用的热交换技术、余热制冷制热技术、低温有机朗肯循环及Kaliana 循环余热发电技术的应用,并对其热力学原理以及研究方法进行了分析。认为研究推广低温有机朗肯循环及Kalina 循环等低温余热发电技术对提高余热利用率更加有效,余热制冷制热技术的应用必须与工艺过程相结合,加强计算机模拟在制冷过程的设计中的应用。     

回转窑余热发电技术在水泥行业中的应用

随着水泥熟料煅烧技术的发展,新型干法水泥生产线已使单位水泥熟料的热耗大幅度下降,但窑头熟料冷却机（AQC）和窑尾预热器（SP）等排放的低温废气热量约占水泥熟料烧成总耗热量的30%以上,因此回收其中的低温余热从而进一步降低水泥生产热耗是十分必要的。某水泥公司现有3条1000t/d回转窑生产线,满负荷生产条件下,窑头可产生平均温度为380℃,流量为1.395×105 Nm3/h的烟气,窑尾可产生平均温度为330℃,流量为2.76×105Nm3/h的烟气,根据此公司余热热源情况,经计算,装机方案确定为：1台额定容量为5 MW的单压凝汽式汽轮发电机组、3台单压AQC余热锅炉和3台单压SP余热锅炉。     

双进风再过热双压余热锅炉在水泥工业余热发电中的应用

针对目前水泥窑纯低温余热发电中余热锅炉布置分散、产汽量低等问题,中材节能发展有限公司采用新型一体式双进风再过热双压余热锅炉,通过内部沉降室和槽型分离器、底部双进风、高、低过热器及高压再热器等独特设计,有效缩小了余热锅炉尺寸,增加了产汽量,进一步提高了水泥余热发电系统的性能。     

ORC技术在水泥生产线的应用前景分析

<正>1我国水泥余热发电现状水泥生产线的余热主要以废气和辐射的形式存在,由于水泥技术的不断发展,新型干法水泥生产线的余热主要以中、低品位为主。随着水泥烧成技术的发展,我国水泥窑余热发电技术也经历了高温余热发电、带补燃的中低温余热发电、低温余热发电三个发展阶段,现存的余热发电技术主要以低温余热发电为主,早期建设的其他各种类型的余热电站几乎全部关停。低温余热发电采用的热力系统形式有单压系统、闪蒸系统、双压系