工业余热约占其燃料消耗总量的17%-67%,其中可回收利用的余热资源约占余热总资源的60%。开山ORC螺杆膨胀机组可对工业低温余热中的热水、热油、常压蒸汽、发动机的缸套水和尾气以及燃气轮机的尾气进行直接或间接的热量回收并产生电能。按照取热模式可分为直接利用ORC螺杆膨胀机组和间接利用ORC螺杆膨胀机组;按照热源类别可分为热水型ORC、蒸汽型ORC和其它型ORC。以下为开山ORC膨胀发电机组的一个应用实例:
项目地点:中国石化股份有限公司北京燕山分公司
热源情况:汽油,温度135℃,出口温度要求70℃,流量125t/h
项目方案:根据客户余热情况,采用单级ORC膨胀发电方案。将热油直接依次引入ORC机组蒸发器和预热器,与换热器冷媒侧R245fa换热,产生高温高压的饱和气体进入膨胀机做功,带动发电机发电。膨胀发电机组和客户原有风冷并联,当膨胀机组维修或紧急停机时热油切换进入原有风冷冷却。
本项目的主要特点是轻质热油直接进入发电站降温发电,而不采用中间导热介质,有最高的发电效率。同时电站按照石化行业的可靠性和防爆标准设计,做到了远程控制、远程监控和无人值守。用于燕山石化 S Zorb 工艺热汽油的石化行业轻质热油专用螺杆膨胀发电站装机 900kW,防爆等级为 dIICT4。该发电站可实现年净发电量 473 万 kWh,节约标准煤 1656 吨,实现 CO2减排 3934吨。该项目实施后,每年还可以节省原空冷器冷却耗能 60.48 万 kWh。该项目也是公司与中石化炼化工程于 2015 年 6 月签署《节能服务合作协议》后双方利用各自优势进行合作,共同为客户提供低能级能源利用整体解决方案的代表性项目。