1、Renewable Power Generation through Organic Rankine Cycle Technology利用有机朗肯循环技术实现可再生能源发电Geothermal地热能Ocean Thermal海洋热能Salor Thermal太阳能Biomass生物能Waste Heat Recovery废热回收SHANXI POWER ENERGY TECHNOLOGY Co.,LTD陕西博尔能源科技有限公司简介：低品位废热余热回收利用ORC 透平膨胀发电站博尔透平（Power Turbine）膨胀发电站实现能源梯度利用 为节约能源做贡献博尔透平膨胀发电站 全球领先的朗肯循环
2、发电技术膨胀主机等熵效率高达 98%300 吨 /小时，85蒸汽，55冷却水条件下，净发电量可达 1MW低品位热能发电的最有效的实现方式应用领域：地热能 海洋热能 太阳能 生物能 柴油机尾气及气缸冷却热水回收 焦炉烟气废热回收 其它温度适合的热能Power Turbine 是 ORC 发电产品的必然选择十多年的专业经验使博尔处于透平机领域的领先地位，它拥有一支可靠、高效、高质量的透平发电机系统。Experts in Turbo machinery 透平机械方面的专家 了解地热能、海洋热能、太阳能、生物能、废热回收系统的技术要求 根据客户需求，评定现场条件来确定其应用 通过全面的周期分析和工艺优
3、化计算出了最大效率参数 为客户设计的工程规范机械与气动设计仪表与控制系统系统软件包的配置客户定制服务 公司内部有加工车间、检验工序和装配车间，以确保生产过程控制和产品的高质量 博尔熟知产品和工艺要求，致力于高质量的加工，有严格的公差要求，并且生产成本低。博尔（POWER） 廉价的 ORC 系统比其他的更小、更简单、更环保，而且还可以通过定制满足您的需求。解决方案的范围广泛 功率范围：200kW 2.5MW 温度范围：80 240 压力比范围： 2:1 12:1 模化流道设计可以实现设计条件下的最大功率 广泛的有机工质适合你的设计需要（温度、压力、设计输出频率）每千瓦的投资成本较低 每千瓦的占用
4、面积最小 高性能和最高效率的工程 涡轮机/发电机的装置是密封式的，而不是轴封式，因此不存在有机工质泄露问题 直接驱动发电机不需要变速箱 涡轮盘直接安装到发电机轴上操作和维护费用低 不需要经常维护轴端密封件、齿轮和联轴器 无油运行涡轮发电机依靠的是磁悬浮轴承，不需要润滑油系统透平式膨胀机(Turbine Expander) 用途透平式膨胀机属于实现热功转换的热能机械，利用低品位热源，实现功率输出。传统的热功转化，是利用高压、高温过热蒸汽推动汽轮机转动，再带动同步发电机，从而实现热到功的转化。电力，属于最高级别的能源，使用传输方便，是现今最主要的工农业生产动力来源。汽轮机等发电机组，消耗的是高品位
5、能源或原料，无法使用低品位的能源，同时产生很多废热。透平式膨胀动力机正是利用低品位的热源，实现热功转换。这样做的好处是，热源可以是余热、废热，变废为宝，降低了能耗，增加了产出。1 使用要求条件温度高于 85的热水温度高于 85的其他液体，如油，化工原料低压水蒸汽烟气高压水蒸汽2 收益一般以发电为目标，用户可以得到电力特殊使用3 产品种类（ 1）ORC 型膨胀机（ORC Turbine Expander）使用有机介质，在一个封闭循环内部实现朗肯循环，从高温热源吸热，向低温热源放热，输出轴功率或发电。膨胀机需要利用循环系统才能起作用，不能单独使用。机组结构复杂。所需条件低，更适合低品位热源回收。循
6、环流程示意图ORC 热力循环原理图ORC 透平式膨胀机运转原理：有机工质在换热器中从余热流中吸收热量, 生成具一定压力和温度的蒸汽, 蒸汽进入透平机械膨胀做功, 从而带动发电机,从透平排出的蒸汽在凝汽器中向冷却水放热, 凝结成液态, 最后借助工质泵重新回到换热器, 如此不断地循环。ORC 循环组成部件ORC 循环中，工质的作用是将热源的热值提取出来，将温度转化为压力、动力，从而实现低温热源的动力输出。因为无压力、低压力的热源，无法利用其它办法实现热工转换，ORC 透平膨胀机是唯一选择。ORC 循环系统特点1) 利用低品位热能的热效率较高；设备紧凑，ORC膨胀机的尺寸小；易于适应化学成分比较复杂
7、的地下热水。2) R245fa是一种不易燃、低压的HFC制冷剂，属于等熵流体，在余热回收中属于中亚范围，具有较好的性能。具有适当的饱和蒸汽曲线形状；较高的汽化潜热及密度，因此有助于提高热效率；稳定性好，环境适应性强，无毒性和腐蚀性，不可燃，安全性好，性价比高。3) 集成电力模块。高效的密度模块：密封系统、集成膨胀轮、做到高速旋转部件之间（梳齿密封）无泄露。高速发电机：200KW、变速、发电效率为98% 、无齿轮箱和联合润滑系统，3000rpm,无振动。采用了磁悬浮轴承及磁悬浮控制器，非接触式运行、低能耗、无润滑系统、无密封、部件终身免维护、成本低、实时监测转子的不平衡性。4) ORC系统的维护
8、。系统投运后，做到无人值守；系统运行期间，基本做到免维护。低维修成本。该设计已获国家发明专利（专利号 ZL200520078292.7） 。工质的选择很重要，对于发电效率的高低、机器设备的规格、造价，它都能有影响。最好的工质是 R245fa。（2）蒸汽型膨胀机(Steam Turbine Expander)利用高温高压蒸汽直接进入膨胀机膨胀，输出轴功率。可不用循环系统，机组简单。所需条件较高。蒸汽直接膨胀原理图水蒸气在换热器中从余热流中吸收热量, 生成具一定压力和温度的蒸汽, 蒸汽进入透平机械膨胀做功, 从而带动发电机,从透平排出的蒸汽在凝汽器中向冷却水放热, 凝结成液态, 最后借助水泵重新回
9、到换热器, 如此不断地循环。4 ORC 型膨胀机应用领域及规格（1）热源为地热水，实现朗肯循环的流程图如下：热源为地下热水，实现朗肯循环的参数。在其余条件不变的条件下，提高热源温度、降低冷却水温度，有利于提高发电量。定义名义工况 40冷凝( 工质)，80蒸发（工质） ，0.79Mpa(工质) 在此工况下，不同膨胀机性能如下：膨胀机型号 额定功率 kW 热水入口温度 热水出口温度 热水压力 Mpa 热水流量 t/h300 80 50 0.32 90500 80 50 0.32 140800 90 60 0.32 230BE710,3000rpm1000 85 55 0.32 300200 85
10、55 0.32 70300 90 60 0.32 95500 80 50 0.32 150BE315,3000rpm800 80 50 0.32 240others 可咨询博尔技术部（2）热源为焦炉烟气，实现朗肯循环的流程图如下热源为焦炉烟气，实现朗肯循环的参数如下：在其余条件不变的条件下，提高热源温度、降低冷却水温度，有利于提高发电量。定义名义工况 30（工质）冷凝，142（工质）蒸发，压力2.9Mpa（工质）在此工况下，不同膨胀机性能如下：膨胀机型号 额定功率 kW 烟气入口温度 烟气出口温度 烟气压力 Mpa 烟气流量 Nm3/h300 275 145 0.1 36000500 300
11、140 0.1 50000800 280 150 0.1 96000BE710,3000rpm1000 275 145 0.1 120000200 300 140 0.1 20000300 275 145 0.1 36000500 300 140 0.1 50000BE315,3000rpm800 280 150 0.1 96000others 可咨询博尔技术部（3）热源为导热油，实现朗肯循环的流程图如下热源为导热油，实现朗肯循环的参数如下：在其余条件不变的条件下，提高热源温度、降低冷却水温度，有利于提高发电量。定义名义工况 40（工质）冷凝，142（工质）蒸发，压力2.9Mpa（工质）在此工
12、况下，不同膨胀机性能如下：膨胀机型号 额定功率 kW 导热油入口温度 导热油出口温度 导热油压力 Mpa 导热油流量 t/h300 200 60 0.38 21500 220 80 0.38 35800 200 60 0.38 56BE710,3000rpm1000 220 80 0.38 70200 220 80 0.38 14300 200 60 0.38 21500 220 80 0.38 35BE315,3000rpm800 200 60 0.38 56others 可咨询博尔技术部5 ORC 余热发电系统外形图片：轴流式 ORC 膨胀机外形如下：发电系统的外形图如下：6 ORC 发电
13、装置效率ORC 发电装置效率比中、高温水平的汽轮机发电要低很多，ORC 发电效率一般在 10-15左右，目前世界各国的技术水平都是这样，这是 ORC 发电机组的自身特性决定的。ORC 发电装置对环境温度敏感，相同的余热和机组，在不同的地区使用，因为环境温度的高低，决定了介质的冷凝温度。当冷凝温度降低 10-15时，发电量成倍增长，南方和北方发电量相差近一倍。北方平均环境温度低，发电量大。南方则发电量明显减小。7、ORC 发电装置的主要配置及功用主要配置有蒸发器、透平膨胀发电机、冷凝器、工质泵、回热器、系统自动控制和并联网设备。1、蒸发器功用：蒸发器相当于汽轮机发电系统中的余热锅炉，有机工质在蒸发器内与余热源进行热交换，由液态变为具有相当压力的气态；2、透平膨胀发电机功用：将有机介质气体的压力能和热能转换成机械能，机械能转换成电能；3、冷凝器功用：将做功后气液两相介质全部冷凝为液体；4、工质泵功用：将液态工质泵入蒸发器5、快速关断阀功用：当发电装置出现故障时，快速切断进气和关机；6、系统自动控制和并联网设备功用：自动控制全系统稳定可靠的工作，保证并网电力符合电网和使用要求。
