低沸点透平发电

1、低沸点工质透平发电技术在深层地热的利用地热是贮存于地球内部的热能,它来源于地球的熔融岩浆和放射性元素衰变 时发出的热量。地热资源是在当前技术经济条件和地质条件下,能够从地壳内科 学、合理地开发出来的岩石热能量、地热流体热能量及其伴生的有用组分。有机朗肯循环（ORC）地热发电技术，通常使用低沸点有机工质，如氯乙烷、正 戊烷和异戊烷等，利用中低温地热流体与低沸点有机工质换热，使后者蒸发，产 生具有较高压力的蒸汽推动汽轮机做功发电。该技术与其他地热发电技术最大的 区别在于使用两种流体作为发电系统的工质。而传统地热发电技术通常是地热水 蒸汽（或汽水混合物）直接或闪蒸进入发电系统做功转换为电能。对于中低

2、温地 热资源，产生蒸汽的参数低，其做功能力不足等特点限制了地热发电的应用。而 地热双循环发电系统，地热流体携热进入热交换器，将热传递给另一种工质（通 常为低沸点工质），该种工质的热蒸发进入汽轮机做功。由于最近在双循环发电 技术领域的发展，目前，利用那些温度在 75C 到 130C 之间的中低温地热能 发电在技术上也是可行的了。利用180C及以上温度的地热能的发电厂的效率 大约为20%。对于温度在130C到180C的地热能来说，双循环系统的效率能 达到 10%-15%。re 油 r veil应用至统二拔饗环环re 油 r veil应用至统二拔饗环环!1】罰 flanger图 1. 地热双循环发电

3、原理对于有机朗肯循环地热发电技术，我们可以提供从实地勘察地热潜力、评价勘探 结果、进行可行性分析、地热发电系统的设计、到生产井及回注井的钻探及地面 设备的施工、再到生产调试等服务。通过 30 多年地热地质调查，我国已发现地热区 3200多处，已完成的大、中型 地热田勘查50 多处，主要分布在京、津、冀、东南沿海、内陆盆地和藏滇地区 其中大于150C的高温地热系统，即直接可以用于发电的有255处，总发电潜力 5800MW（30年）；中低温地热系统2900多处，开发潜力在2000亿标准煤当量以 上。因此，在我国进行地热发电具有很大的潜力。低沸点透平发电在 循环烧结机烟气余热工艺的利用 在钢铁冶炼过

4、程中，烧结是高炉矿料入炉前的重要程序。其 能耗约占钢铁企业总能耗的 10%12%，但是烧结矿在冷却过程 中，热量被烟气带走排入大气，浪费能源、污染环境，带走的热 量约占烧结能耗的 49%，因此回收烧结烟气余热是节能降耗的主 要措施。首先来介绍烧结工艺，该工艺的工序是高炉矿料入炉以前 的准备工序，有块状烧结和球团状烧结两种工艺，块状烧结是将 不能直接加入炉的炼铁原料，如精矿粉、高炉炉尘、硫酸渣等配 加一定的燃料和溶剂，加热到1300 15001使粉料烧结成块状， 球团烧结则是将细磨物料。如精矿粉配加一定的粘结剂，在造球 设备上滚成球，然后在烧结上高温烧结，两种烧结过程都要消耗 大量的能源，据统计

5、，烧结工序的能耗约占冶金总能耗的 12%， 而其排放的余热约占总消耗热能的 49%，回收和利用这些余热， 显然极为重要，烧结工序回收余热主要在成品显热及冷却机的排 气显热两个方面。烧结矿生产时，在烧结机尾部及溜槽部分，烧结矿热料温度 可达7008001，除热废气外，料品还以辐射形式向外界散发 热量。这部分高品位热量主要通过余热锅炉回收，热管技术目前 应用在冷却机废气的余热回收，热烧结机从烧结机尾部落下经过 单辊破碎震动筛筛分后，落到冷却机传送带上（如图一），在冷 却机上布置有数个冷却风罩，风罩内装有轴流风机，使冷却风通 过矿料层，被加热到2503501，然后排空。图一步进式平面循环烧结机是近几

6、年兴起的一种新型烧结设备，由于它具有投资少，建设周期短，占地面积小，操作检修方便等 特点深受中小钢铁企业的青睐，但受平烧工艺、结构的限制，排 烟含尘较多，烧结面积小。对此，我单位研制生产了 72m2-180 m2 等级别的烧结机烟气余热回收发电设备，并获的国家发明专利保 护。该设备由热管式气汽换热器和翅片管式换热器组成，安装 在主烟道上，正常运行时，所产生的过热蒸汽用于：1、 主要用途：在以上换热器和管道盘内充满一种低沸点物质， 其物理焐性相当于佛里昂，该物质在换热器内吸收热量体积膨胀温度 升高，接下来进入轴流式透平机做功，推动透平机来驱动外部发电机， 整个透平机及传动装置均是一个密封系统，与外界隔绝，动力系统通 过大功率永磁联轴器传递动力。以下我们也称低沸点物质的气态物为 蒸汽。工作原理（见下图）：低沸点工质R323经过循环泵流入设在烧结烟道内的换热器1和换 热器2，温度得到提升工质内焓提高，气态的工质进入透平机做功， 透平机通过磁式联轴器将动能转换给发电机发电。工质的温度和压力 减低再进入冷凝器凝结后进入循环泵，基本形成一个郎肯循环。换热器的热力参数见附表：72 mA2烧结机的基本热力参数单位烧结热源