工业窑炉烟气余热ORC发电技术

有机朗肯循环（Organic Rankine Cycle）是利用低沸点有机质，将热源、冷源温差能转换电力输出，主要用于回收低温余热和低品位热能。

热源种类

ORC系统组成

主要由蒸发器、冷凝器、工质泵和螺杆膨胀机发电机组

能量转移过程

由吸热过程、膨胀做功和冷凝过程三个过程。

• 过程①-②（工质泵）：工质升压
• 过程②-③（蒸发器）：工质转气态
• 过程③-④（膨胀机）：工质做功
• 过程④-①（冷却器）：工质转液态

工作原理

将窑炉烟气作为热源，ORC发电机组系由工质泵、蒸发器、膨胀发电机、冷凝器等主要部件构成，有机工质在内部封闭回路中循环，与外界冷、热流体间接接触，封闭回路内工质流体运行环境洁净，具备经济寿期长（≥20年）、稳定性佳、可靠度高、维修少等产品特性。

其工作原理如下：

• 低压液态工质流体通过工质泵，将工质流体升压为高压过冷液态，进入蒸发器；
• 高压液态工质流体通过蒸发器直接吸热或间接吸收热源介质(蒸汽、热水或热媒油等)的热能蒸发为饱和汽态或过热汽态，进入膨胀发电机；
• 过热汽态工质流体进入膨胀机内转动膨胀机以带动发电机，再将发电机轴功率通过磁电转换为电力输出到电网供使用；
• 膨胀后的过热汽态工质流体，通过冷凝器释出热能后冷凝为液态，重新进入工质液泵，完成ORC循环系统、不间断回收热能利用。

发电工艺流程

环保系统后端植入ORC余热发电，提高烟气余热最大化利用，为企业降本增效

系统创新点

对换热端优化提效及冷端综合利用提效，智能控制系统电力输出最大化

• 热源提效：膨胀器热能获取最大化
• 冷源提效：冷凝器利用率高
• 智能提效：智能优化及电力输出最大化
• 系统优化：投资回收周期短
• 远程控制：无人运维