Процесс-ORC подобен термодинамическому циклу обычной паровой турбины, с той лишь разницей что в качестве рабочего тела для привода турбины используется органические вещества с высокой молекулярной массой (например изопентан, изобутан, толуол или силиконовое масло). Различные рабочие тела позволяют эффективно использовать низкотемпературные источники тепла в широком диапазоне мощностей (от нескольких киловатт до 5 МВт электрической мощности в одном модуле). Правильный выбор рабочего тела очень важен для оптимального функционирования установки-ORC. Для био-ТЭЦ например, лучше всего подходит силиконовое масло.

Утилизация тепла от газовых, твердотопливных, жидкотопливных,  ТЭЦ, ТЭС;
Утилизация тепла компрессорных станций;
Утилизация тепла промышленных процессов (металлургия, кирпичные, цементные, стекольные, спирт заводы и т.п. );
Утилизация тепла сгорания биомассы (пеллеты, торф);
Утилизация тепла мусоросжигающих заводов, отходы деревообработки;
Утилизация тепла сжигаемых нефтяных газов;
Утилизация тепла от дизельных и турбогенераторов;
Утилизация тепла сточных горячих вод;
Геотермальных источников;
Выхлопных газов;
Утилизация тепла газовых и нефтяных скважин

Описание ORC

Оборудование с помощью коогенерационного процесса производит из биомассы (напр. древесной щепы) электрическую энергию и тепло. 
Биомасса сжигается в котле. Горячие газы передают в обменнике тепло в масляный цикл (термомасло). Оставшееся тепло редуцировано в обменнике воды (водоподогреватель), отработанные газы после очистки в фильтре выводятся в окружающую среду посредством трубы. 
Цикл термомасла создает источник энергии для производства электрического тока в оборудовании/агрегате ORC. Им снабжен замкнутый процесс, в котором посредством выпаривания силиконового масла приводится блок турбогенератора. Потом пар конденсируется, освобожденная энергия в форме теплой воды отводится назад в теплосеть. В обменнике воды (экономайзер) котла для биомассы находится водяной контур, который потом нагревается до требуемого значения.

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ ИЗ БРОСОВОГО ТЕПЛА - ГЕНЕРАТОРЫ ORC

Системы утилизации тепла с получением электроэнергии.

Данная технология позволяет использовать подлежащее утилизации (лишнее) тепло для производства электроэнергии.

Это тепловой электрогенератор, принцип работы которого использует органический цикл Ренкина (ORC).

Основным элементом данного теплового электрогенератора является ORC-турбина. Принцип действия, физические основы и аспекты применения данной технологии хорошо описаны в статье Белова Г.В. и Дорохова М.А. (МГТУ им. Н.Э. Баумана.).

Системы генерации электроэнергии на основе Органического Цикла Ренкина могут быть успешно использованы во многих случаях, где необходимо утилизировать лишнее тепло получаемое в результате производственной деятельности предприятия например:

- утилизация тепла при сжигании растительной биомассы;

- утилизация тепла при сжигании древесных отходов лесопильного производства;

- утилизация теплоизбытков промышленного предприятия;

- утилизация тепла получаемого солнечными коллекторами;

- утилизация "лишнего" тепла от традиционных и когенерационных котельных (особенно в летнее время)

Мы предлагаем конкретное инженерное решение, проектирование и поставку соответствующего оборудования для реализации данной технологии на вашем предприятии с учетом ваших конктертых условий и особенностей реализации проекта.

Тепловой электрогенератор. Органический цикл Ренкина (ORC)

ORC-турбины предназначены для преобразования тепловых избытков, в том числе низкопотенциальных, в электроэнергию.

Принцип работы ORC генератора тока

Принцип действия различных турбин

Энергия рабочего тела преобразуется в механическую работу (вращение вала ротора).

В зависимости от вида турбины в качестве рабочего тела выступают разные вещества:

  • Газовые турбины: Рабочее тело – продукт горения смеси углеводородов и воздуха
  • Гидротурбины: Рабочее тело – вода
  • Паровые турбины: Рабочее тело – пар (Цикл Ренкина – нагрев воды до состояния пара до подачи в турбину).

Турбокомпрессоры

Новым словом в компрессионном оборудовании для холодильной техники является появление энергоэффективных турбокомпрессоров, обеспечивающих высокую производительность при низких массо-габаритных показателях благодаря высокой скорости вращения вала: от 15 до 40 тыс. об/мин.

Мини ТЭЦ на базе Паровых Винтовых Машин

Принципы технологии энергосбережения на основе ПВМ.

При переводе котельных в режим мини-ТЭЦ, с использованием ПВМ (паровой винтовой машины), производство собственной электроэнергии является полезным, но побочным процессом. Здесь главное – не нарушить режим работы основного производства, использующего пар для своих технологических нужд.
Пар в котлах промышленных котельных генерируется в зависимости от степени изношенности котлов обычно при давлении 8-13 ати и при температуре 176-194oС, а при наличии пароперегревателя – до 250oС. Если этот пар направить в энергоустановку, тогда часть тепловой энергии пара преобразуется в электроэнергию. Для возмещения этой отобранной энергии пара необходимо сжечь в котле дополнительное топливо. Согласно расчетам, удельный расход дополнительного топлива на выработанную электроэнергию составляет 140-145 г.у.т./кВтчас. Пар, отработанный в ПВМ, направляется на технологические нужды или на отопление. Температура этого пара должна соответствовать условиям данного конкретного производства, например, выпарки сахара из свеклы. Учитывая, что пар из ПВМ выходит влажным, тогда, как следует из термодинамики, температура этого пара однозначно определяется его давлением.

Водогрейные и паровые котлы на биотопливе и утилизация выбросов низкопотенциального тепла

Зарубежный и отечественный опыт в сфере энергоснабжения свидетельствует о перспективности строительства биотопливных котельных малой и средней мощности для обеспечения нужд отдельных потребителей в зоне низкой плотности теплоснабжения, особенно в районах с большими запасами биотоплива.

ORC-модуль
ORC-модуль 50 кВт

В Канаде, стране очень близкой к России по климатическим условиям, системы автономного теплоснабжения на основе котельных, работающих на биотопливе, все больше вытесняют крупные централизованные системы. Децентрализация в Канаде серьезно поддерживается на правительственном уровне, поскольку позволяет не только снизить финансовые затраты на отопление, но и добиться существенного экологического эффекта.

Наименьшая стоимость производства тепла приходится на такое биотопливо, как щепа. Основным конкурентом щепы является природный газ. Однако, с учетом быстрого роста стоимости природного газа, можно ожидать, что в ближайшем будущем другие виды биотоплива потеснят природный газ в этом рейтинге.

Важным фактором эффективной минимизации риска использования такого вида топлива, как опилки, стружка, щепа, кусковая древесина, является стабильность их поставки на котельную в течение всего отопительного сезона. Например, считается, что строительство автономной котельной на щепе целесообразно только при выполнении одного условия: наличия в радиусе 5-10 км вокруг котельной такого количества топливной щепы или иных древесных отходов, которого достаточно для обеспечения бесперебойной работы котельной. Это лишь подтверждает правило: если источник биомассы находится в непосредственной близости от котельной или электростанции, то выгоднее всего использовать эту биомассу в виде нерафинированного биотоплива без дополнительной подготовки. Если же источник топлива не находится вблизи котельной, разумнее использовать рафинированное биотопливо - топливные гранулы (пеллеты) или брикеты, которые можно без больших затрат перевозить на большие расстояния. Кроме того, сторонние источники древесных отходов, как правило, ненадежны. Фактические объемы щепы у сторонних поставщиков зависят от фактических объемов заготовки и переработки леса, а они могут колебаться под воздействием самых разных факторов. А древесные пеллеты - товарная продукция, которую выпускает большое количество предприятий во многих регионах России. И все эти предприятия заинтересованы в поставках продукции на внутренний рынок. Другим чрезвычайно важным фактором, влияющим на эффективность работы автономной котельной на биотопливе, является необходимость ее обеспечения электроэнергией.

Опрос

Что Вы знаете о тепловых насосах

Другие опросы...