公司低温热水有机朗肯循环发电项目介绍教材课件

低温热水有机朗肯循环发电项目介绍九江分公司王军2015年9月22日低温低温热热水有机朗肯循水有机朗肯循环发电项环发电项目介目介绍绍九江分公司九江分公司 王王 目目 录录一、项目背景 二、2014年项目的进展情况三、2015年项目的开展情况二、方案论证 三、工程概况四、项目进展目目 录录 一、一、项项目背景目背景 二、二、2014年年项项根据九江分公司800万吨/年油品质量升级改造工程的基础设计测算，除装置、制冷、采暖、伴热等使用外，还富余约830/778t/h(9570)低温热水。新区低温热系统与老区低温热系统目前也没有较好的整合方案，余热发电是回收这部分低品位余热的好办法。一、项目背景一、项目背景 根据九江分公司根据九江分公司800万吨万吨/年油品年油品质质量升量升级级改造工改造工 设计参数二、方案论证二、方案论证 设计设计参数二、方案参数二、方案论证论证 结合热源情况，考虑到温位比较低，项目采有机朗肯循环发电技术，初步筛选了三种有机工质（R245fa，R600a和R134a）进行工艺参数优化及对比分析，其中R245fa和R134a属于氟利昂类制冷剂，R600a为异丁烷。工艺参数优化及工质筛选工艺参数优化及工质筛选 结结合合热热源情况，考源情况，考虑虑到温位比到温位比较较低，低，项项目采有机朗肯目采有机朗肯 采用采用R245faR245fa，R600aR600a和和R134aR134a分别进行工艺参数优化分别进行工艺参数优化（见下表见下表）。对比。对比可知，三种工质的净发电量相差不大。可知，三种工质的净发电量相差不大。R600aR600a的作功能力最强，这是因为的作功能力最强，这是因为在净发电量相差不多的情况下，采用在净发电量相差不多的情况下，采用R600aR600a时工质流量最小。时工质流量最小。发电装置发电装置参数对比分析参数对比分析 采用采用R245fa，R600a和和R134a分分别别 ODPODP，Ozone Ozone Depletion Depletion PotentialPotential，反反映映工工质质对对臭臭氧氧层层破破坏坏程程度度；GWPGWP，Global Global Warming Warming PotentialPotential，工工质质的的温温室室效效应应指指数数。由由ODPODP和和GWPGWP指指数数可可知知，R600aR600a环保性能最好，环保性能最好，R245faR245fa次之，次之，R134aR134a环保特性最差。环保特性最差。从安全特性看，从安全特性看，R245faR245fa和和R134aR134a毒性强一些，毒性强一些，R600aR600a属于可燃工质。属于可燃工质。环保安全特性对比分析环保安全特性对比分析 ODP，Ozone Depletion Pot 由由下下表表可可知知，三三种种工工质质的的充充注注费费用用相相差差非非常常大大。R600aR600a费费用用最最低低，R134aR134a是是R600aR600a的的7 7倍倍，R245faR245fa是是R600aR600a的的近近2020倍倍。采采用用价价格格较较昂昂贵贵的的工工质质，后后续续维维修成本的大幅度增加。从经济性上来看修成本的大幅度增加。从经济性上来看R600aR600a明显优于其他两种工质。明显优于其他两种工质。经济性经济性对比分析对比分析 由下表可知，三种工由下表可知，三种工质质的充注的充注费费用相差非常大。用相差非常大。R600a 透透平平式式膨膨胀胀机机和和螺螺杆杆膨膨胀胀机机对对比比见见下下表表。由由下下表表可可知知，透透平平式式膨膨胀胀机机具具有有效率高，单机功率大，维护成本低等优点。效率高，单机功率大，维护成本低等优点。原动机选型原动机选型分析分析 透平式膨透平式膨胀胀机和螺杆膨机和螺杆膨胀胀机机对对比比见见下表。由下表可下表。由下表可 九九江江分分公公司司800800万万吨吨油油品品升升级级改改造造项项目目富富余余低低温温热热资资源源有有二二十十多多兆兆瓦瓦，采采用用透透平平式式膨膨胀胀机机，只只需需要要一一台台；采采用用螺螺杆杆膨膨胀胀机机，至至少少需需要要2 2台台机机组组，增增加加了并网费用及日常管理维护工作。了并网费用及日常管理维护工作。通通常常15MW15MW左左右右的的低低温温热热，装装机机功功率率就就可可以以达达到到兆兆瓦瓦级级。石石化化系系统统企企业业的的低低温温热热资资源源非非常常大大（百百兆兆瓦瓦级级），开开发发兆兆瓦瓦级级有有机机朗朗肯肯循循环环发发电电装装置置符符合合石石化系统应用需求，是技术发展的趋势。化系统应用需求，是技术发展的趋势。国国外外的的有有机机朗朗肯肯循循环环发发电电装装置置几几乎乎全全部部采采用用透透平平式式膨膨胀胀机机，单单机机功功率率范范围在围在280kW280kW14MW14MW。方案论证方案论证 九江分公司九江分公司800万吨油品升万吨油品升级级改造改造项项目富余低目富余低 针对针对800800万吨万吨/年油品质量升级改造工程富余低温热水，开展了有机朗肯年油品质量升级改造工程富余低温热水，开展了有机朗肯循环工艺优化，工质筛选对比分析，原动机选型分析等工作，确定了以下技循环工艺优化，工质筛选对比分析，原动机选型分析等工作，确定了以下技术路线和指标：术路线和指标：1 1、采用有机朗肯循环发电技术，工质选用、采用有机朗肯循环发电技术，工质选用R600aR600a（异丁烷），采用透平（异丁烷），采用透平式有机工质膨胀机；式有机工质膨胀机；2 2、夏季净发电功率、夏季净发电功率1048kW1048kW，发电效率，发电效率4.56%4.56%；冬季净发电功率；冬季净发电功率1404kW1404kW，发电效率发电效率6.10%6.10%。方案论证结论方案论证结论 针对针对800万吨万吨/年油品年油品质质量升量升级级改造工程富余低改造工程富余低三、三、工程概况工程概况 余热发电站用于处理全厂工艺装置及系统产生的热水余热发电站用于处理全厂工艺装置及系统产生的热水，涉涉及一套基于有机朗肯循环技术的低温热水发电装置，装机容量及一套基于有机朗肯循环技术的低温热水发电装置，装机容量1.6MW1.6MW。主要包括热水。主要包括热水/异丁烷换热系统，膨胀机发电机组，循异丁烷换热系统，膨胀机发电机组，循环水环水/异丁烷换热系统，异丁烷循环泵，异丁烷自动加注系统异丁烷换热系统，异丁烷循环泵，异丁烷自动加注系统。工程投资工程投资19001900万元万元。三、三、工程概况工程概况 余余热发电热发电站用于站用于处处理全厂工理全厂工艺艺装装主要设备主要设备主要主要设备设备主要设备主要设备主要主要设备设备公用公用工程工程公用工程公用工程目前工程设计基本完成，主要设备制造完成，土建开始施工，预计10月底建成。四、项目进展情况四、项目进展情况 目前工程目前工程设计设计基本完成，主要基本完成，主要设备设备制造完成制造完成四、项目进展情况图图1 1 余热发电站用换热设备余热发电站用换热设备四、项目进展情况四、项目进展情况四、四、项项目目进进展情况展情况图图1 余余热发电热发电站用站用换热设备换热设备四、四、项项目目进进展情况展情况图图2 2 余热发电站用透平膨胀机余热发电站用透平膨胀机图图2 余余热发电热发电站用透平膨站用透平膨胀胀机机图图3 3 余热发电站用发电机余热发电站用发电机图图3 余余热发电热发电站用站用发电发电机机图图4 4 余热发电站用齿轮箱余热发电站用齿轮箱图图4 余余热发电热发电站用站用齿轮齿轮箱箱谢谢！谢谢谢谢！