技术详细介绍
本成果紧密结合工业低品位余热资源亟待回收利用的需求,广泛涉猎了国内外大量相关文献,研发了低品位工业余热高效利用成套技术,并对其进行推广应用。(1)根据工业企业的低品位余热资源情况,分析了低品位余热资源的温度、流量、总热量等,选择了合理高效的余热回收方式(余热回收、余热发电)。对于热发电回收方式,设计先进的动力循环;选择了合适的有机工质;确定了运行工况等。(2)设计开发了新型换热器。余热换热器作为余热回收发电系统中的重要组成部分,决定了整个余热回收系统的成本和设备尺寸。在低品位余热回收系统中,由于传热温差较小导致换热设备必须具备较大的换热面积,从而造成整个系统效率偏低、体积大、成本高。此外,余热工质通常具有一定的腐蚀性、且含有较多杂质。同时,参与ORC循环的工作介质--有机工质的传热和流动特性远逊于水,为了从余热资源中回收更多的热量,开发的换热器性能满足以下要求:压降小、换热效率高、不易结垢、换热介质高污物环境下不易堵塞、维护简单等。设计高换热效率、结构紧凑、耐腐蚀、耐磨的余热换热器至关重要。(3)开发了先进的智能控制系统。由于实际工业生产工艺的变化,使得所排放的低品位余热资源随之变化,如温度、流量等,从而导致输入到余热利用系统中的能量改变,因此,需要配备合适的控制系统调整工质泵的转速、有机工质的质量流量、蒸发温度、膨胀机的转速等变量,以保证系统处于较优的运行状态。
本成果紧密结合工业低品位余热资源亟待回收利用的需求,广泛涉猎了国内外大量相关文献,研发了低品位工业余热高效利用成套技术,并对其进行推广应用。(1)根据工业企业的低品位余热资源情况,分析了低品位余热资源的温度、流量、总热量等,选择了合理高效的余热回收方式(余热回收、余热发电)。对于热发电回收方式,设计先进的动力循环;选择了合适的有机工质;确定了运行工况等。(2)设计开发了新型换热器。余热换热器作为余热回收发电系统中的重要组成部分,决定了整个余热回收系统的成本和设备尺寸。在低品位余热回收系统中,由于传热温差较小导致换热设备必须具备较大的换热面积,从而造成整个系统效率偏低、体积大、成本高。此外,余热工质通常具有一定的腐蚀性、且含有较多杂质。同时,参与ORC循环的工作介质--有机工质的传热和流动特性远逊于水,为了从余热资源中回收更多的热量,开发的换热器性能满足以下要求:压降小、换热效率高、不易结垢、换热介质高污物环境下不易堵塞、维护简单等。设计高换热效率、结构紧凑、耐腐蚀、耐磨的余热换热器至关重要。(3)开发了先进的智能控制系统。由于实际工业生产工艺的变化,使得所排放的低品位余热资源随之变化,如温度、流量等,从而导致输入到余热利用系统中的能量改变,因此,需要配备合适的控制系统调整工质泵的转速、有机工质的质量流量、蒸发温度、膨胀机的转速等变量,以保证系统处于较优的运行状态。