杭州中能汽轮动力有限公司“有机朗肯循环低温工业余热发电技术的开发与示范项目”经科技部列入“2013年中小企业节能减排科研合作专项”并获得资金支持
日前,科技部公布了2013年度中小企业节能减排科研合作资金立项项目名单,全国共有19个项目入围,杭州中能汽轮动力有限公司“有机朗肯循环低温工业余热发电技术的开发与示范项目”为杭州市唯一入选项目(浙江省仅两项),获得300万元的专项资金支持。
2011年,科技部联合财政部设立“中小企业节能减排科研合作资金”,旨在支持中小企业与研发机构联合研究开发国际尖端节能减排技术,重点支持有利于国内中小企业追踪国际技术发展方向,掌握关键核心技术,填补国内技术空白的研发项目。“有机朗肯循环低温工业余热发电技术的开发与示范项目”系中能公司与清华大学合作研发,通过本项目的实施,进行有机朗肯循环低温工业余热发电技术的开发研究与余热电站的工程示范,不仅有助于突破有机朗肯循环发电关键技术、建立设备成套设计与制造能力,更对地热、太阳能等低温热源的利用以及节能减排工作的推进起到关键的示范意义。
按照温度品位,工业余热可以分为600℃以上的高温余热,300℃到600℃的中温余热和300℃以下的低温余热三种。其中300℃以下的低温余热因其品位低、利用难度大,技术复杂,国内几乎未被有效利用,但这部分能源在余热能源总量占有很大比例,在某些工业领域可达80%以上,如石化、冶金、钢铁、水泥建材等行业。研究表明,当热源温度低于300℃时,采用工质为水蒸气的传统汽轮机进行余热发电已不具备优势,而使用低沸点有机工质(如R123,R600等)的有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,简称ORC)发电技术,效率相对高、系统相对紧凑简单、经济效益显著,是低温余热回收的有效技术之一。
有机工质低温余热发电不是用水做为工质,而是用有机物为工质的朗肯循环发电系统。系统由蒸发器、透平、冷凝器和工质泵四大部分组成,有机工质在换热器中从低温热流中吸收热量,生成具一定压力和温度的蒸汽,蒸汽推动透平机械做功,从而带动发电机或拖动其它动力机械。从透平机排出的有机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,如此不断地循环下去。
目前,本项目已基本完成首台机组500kW等级有机工质透平的设计,示范工程相关的主要设备系统也已基本完成选型,500kW有机朗肯循环验证样机试验台设计方案已基本确定。公司通过该项目研发、设计、制造与试验,将逐步建立起有机朗肯循环发电设备制造能力,研究各关键部件工作机理,积累运行经验,验证与修正有机朗肯循环发电设计体系,进一步提高公司的科研水平,同时,也将为公司建立起新的经济增长点。