球團豎爐低溫排煙余熱利用的ORC技術應用

湯雯

摘要：以某球團企業豎爐排放煙氣為熱源，采用ORC技術，對余熱發電的熱力性能和設備成本進行了計算，篩選了循環工質和ORC系統排煙溫度。

關鍵詞：低溫煙氣余熱利用；有機朗肯循環；經濟性優化

引言

當前能源危機日益嚴重，余熱利用成為節能減排熱點。有機朗肯循環（Organic Rankine Cycle， ORC）采用低沸點有機工質發電，是回收低溫余熱資源的一條有效新途徑，已被廣泛研究并開始應用于各種低品位能源發電領域[1-2]。由于ORC循環在低品位熱能利用方面具有獨特優點和廣闊應用前景，因此ORC工質篩選和循環參數優化也成為各國學者和科研機構的重要課題[3-5]。

本文以ORC系統經濟性為優化目標，采用R245fa、R600a和R601a三種低沸點有機工質，對某企業低溫排煙ORC系統進行熱力性能和設備及發電成本計算，對ORC工質進行篩選。

1.1ORC系統模型

3.結論

利用該企業#1豎爐的排煙余熱，以R600a為工質，分析了ORC系統設備性能及成本，當ORC系統排煙溫度為68℃時，可獲電力約260kW，產出成本約為0.12$/（kW·h）。可用#2豎爐的排煙加熱ORC系統排煙，以配合脫硫塔設計條件。

參考文獻：

[1]Liu Qiang， Duan Yuanyuan， Wan Xuchai. Power generation systems using continuous blowdown waste heat from drum boilers driving an organic Rankine cycle[J]. Proceeding of the CSEE， 2013， 33（35）： 2-7（in Chinese）.

[2]Chen Qicheng， XuJinliang， MiaoZheng. Working fluid selection for medium temperature organic Rankine cycle[J]. Proceeding of the CSEE， 2013， 33（32）： 2-7（in Chinese）.

[3]Bahaa Saleh， Gerald Koglbauer， Martin Wendland， et al. Working fluids for low-temperature organic Rankine cycles[J]. Energy， 2007， 32（7）：1210-1221.

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[5]Sun Jian， Li Wenhua. Operation optimization of an organic rankine cycle （ORC） heat recovery power plant[J]. Applied Thermal Engineering， 2011， 31（11）：2032-2041.