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1、低温热水有机朗肯循环发电项目介绍,九江分公司 王 军2015 年 9 月22日,目 录,根据九江分公司800万吨/年油品质量升级改造工程的基础设计测算，除装置、制冷、采暖、伴热等使用外，还富余约830/778 t/h(9570)低温热水。新区低温热系统与老区低温热系统目前也没有较好的整合方案，余热发电是回收这部分低品位余热的好办法。,一、项目背景,设计参数,二、方案论证,结合热源情况，考虑到温位比较低，项目采有机朗肯循环发电技术，初步筛选了三种有机工质（R245fa，R600a和R134a）进行工艺参数优化及对比分析，其中R245fa和R134a属于氟利昂类制冷剂，R600a为异丁烷。,工艺参
2、数优化及工质筛选,采用R245fa，R600a和R134a分别进行工艺参数优化（见下表）。对比可知，三种工质的净发电量相差不大。R600a的作功能力最强，这是因为在净发电量相差不多的情况下，采用R600a时工质流量最小。,发电装置参数对比分析,ODP，Ozone Depletion Potential，反映工质对臭氧层破坏程度；GWP，Global Warming Potential，工质的温室效应指数。由ODP和GWP指数可知，R600a环保性能最好，R245fa次之，R134a环保特性最差。从安全特性看，R245fa和R134a毒性强一些，R600a属于可燃工质。,环保安全特性对比分析,由
3、下表可知，三种工质的充注费用相差非常大。R600a费用最低，R134a是R600a的7倍，R245fa是R600a的近20倍。采用价格较昂贵的工质，后续维修成本的大幅度增加。从经济性上来看R600a明显优于其他两种工质。,经济性对比分析,透平式膨胀机和螺杆膨胀机对比见下表。由下表可知，透平式膨胀机具有效率高，单机功率大，维护成本低等优点。,原动机选型分析,九江分公司800万吨油品升级改造项目富余低温热资源有二十多兆瓦，采用透平式膨胀机，只需要一台；采用螺杆膨胀机，至少需要2台机组，增加了并网费用及日常管理维护工作。通常15MW左右的低温热，装机功率就可以达到兆瓦级。石化系统企业的低温热资源非常
4、大（百兆瓦级），开发兆瓦级有机朗肯循环发电装置符合石化系统应用需求，是技术发展的趋势。国外的有机朗肯循环发电装置几乎全部采用透平式膨胀机，单机功率范围在280kW14MW。,方案论证,针对800万吨/年油品质量升级改造工程富余低温热水，开展了有机朗肯循环工艺优化，工质筛选对比分析，原动机选型分析等工作，确定了以下技术路线和指标：1、采用有机朗肯循环发电技术，工质选用R600a（异丁烷），采用透平式有机工质膨胀机；2、夏季净发电功率1048kW，发电效率4.56%；冬季净发电功率1404kW，发电效率6.10%。,方案论证结论,三、工程概况,余热发电站用于处理全厂工艺装置及系统产生的热水，涉及一套基于有机朗肯循环技术的低温热水发电装置，装机容量1.6MW。主要包括热水/异丁烷换热系统，膨胀机发电机组，循环水/异丁烷换热系统，异丁烷循环泵，异丁烷自动加注系统。工程投资1900万元。,主要设备,主要设备,公用工程,目前工程设计基本完成，主要设备制造完成，土建开始施工，预计10月底建成。,四、项目进展情况,四、项目进展情况,图1 余热发电站用换热设备,四、项目进展情况,图2 余热发电站用透平膨胀机,图3 余热发电站用发电机,图4 余热发电站用齿轮箱,谢谢！,
