九江分公司低溫熱水有機朗肯循環(huán)發(fā)電項目介紹

1、低溫熱水有機朗肯循環(huán)發(fā)電項目介紹九江分公司 王 軍2015 年 9 月22日 一、項目背景 二、2014年項目的進展情況 三、2015年項目的開展情況 二、方案論證 三、工程概況 四、項目進展 根據(jù)九江分公司800萬噸/年油品質(zhì)量升級改造工程的基礎設計測算，除裝置、制冷、采暖、伴熱等使用外，還富余約830/778 t/h (9570)低溫熱水。新區(qū)低溫熱系統(tǒng)與老區(qū)低溫熱系統(tǒng)目前也沒有較好的整合方案，余熱發(fā)電是回收這部分低品位余熱的好辦法。一、項目背景 設計參數(shù) 結(jié)合熱源情況，考慮到溫位比較低，項目采有機朗肯循環(huán)發(fā)電技術，初步篩選了三種有機工質(zhì)（R245fa，R600a和R134a）進行工藝參數(shù)

2、優(yōu)化及對比分析，其中R245fa和R134a屬于氟利昂類制冷劑，R600a為異丁烷。工藝參數(shù)優(yōu)化及工質(zhì)篩選 采用采用R245faR245fa，R600aR600a和和R134aR134a分別進行工藝參數(shù)優(yōu)化分別進行工藝參數(shù)優(yōu)化（見下表見下表）。對。對比可知，三種工質(zhì)的凈發(fā)電量相差不大。比可知，三種工質(zhì)的凈發(fā)電量相差不大。R600aR600a的作功能力最強，這是因的作功能力最強，這是因為在凈發(fā)電量相差不多的情況下，采用為在凈發(fā)電量相差不多的情況下，采用R600aR600a時工質(zhì)流量最小。時工質(zhì)流量最小。發(fā)電裝置發(fā)電裝置參數(shù)對比分析 ODPODP，Ozone Depletion Potential

3、Ozone Depletion Potential，反映工質(zhì)對臭氧層破壞程度；，反映工質(zhì)對臭氧層破壞程度；GWPGWP，Global Warming PotentialGlobal Warming Potential，工質(zhì)的溫室效應指數(shù)。由，工質(zhì)的溫室效應指數(shù)。由ODPODP和和GWPGWP指數(shù)可知，指數(shù)可知，R600aR600a環(huán)保性能最好，環(huán)保性能最好，R245faR245fa次之，次之，R134aR134a環(huán)保特性最差。環(huán)保特性最差。 從安全特性看，從安全特性看，R245faR245fa和和R134aR134a毒性強一些，毒性強一些，R600aR600a屬于可燃工質(zhì)。屬于可燃工質(zhì)。環(huán)保安

4、全特性對比分析環(huán)保安全特性對比分析 由下表可知，三種工質(zhì)的充注費用相差非常大。由下表可知，三種工質(zhì)的充注費用相差非常大。R600aR600a費用最低，費用最低，R134aR134a是是R600aR600a的的7 7倍，倍，R245faR245fa是是R600aR600a的近的近2020倍。采用價格較昂貴的工質(zhì)，后續(xù)維倍。采用價格較昂貴的工質(zhì)，后續(xù)維修成本的大幅度增加。從經(jīng)濟性上來看修成本的大幅度增加。從經(jīng)濟性上來看R600aR600a明顯優(yōu)于其他兩種工質(zhì)。明顯優(yōu)于其他兩種工質(zhì)。經(jīng)濟性經(jīng)濟性對比分析對比分析 透平式膨脹機和螺桿膨脹機對比見下表。由下表可知，透平式膨脹機具有透平式膨脹機和螺桿膨脹機

5、對比見下表。由下表可知，透平式膨脹機具有效率高，單機功率大，維護成本低等優(yōu)點。效率高，單機功率大，維護成本低等優(yōu)點。原動機選型原動機選型分析分析 九江分公司九江分公司800800萬噸油品升級改造項目富余低溫熱資源有二十多兆瓦，萬噸油品升級改造項目富余低溫熱資源有二十多兆瓦，采用透平式膨脹機，只需要一臺；采用螺桿膨脹機，至少需要采用透平式膨脹機，只需要一臺；采用螺桿膨脹機，至少需要2 2臺機組，增臺機組，增加了并網(wǎng)費用及日常管理維護工作。加了并網(wǎng)費用及日常管理維護工作。 通常通常15MW15MW左右的低溫熱，裝機功率就可以達到兆瓦級。石化系統(tǒng)企業(yè)的左右的低溫熱，裝機功率就可以達到兆瓦級。石化系統(tǒng)

6、企業(yè)的低溫熱資源非常大（百兆瓦級），開發(fā)兆瓦級有機朗肯循環(huán)發(fā)電裝置符合石低溫熱資源非常大（百兆瓦級），開發(fā)兆瓦級有機朗肯循環(huán)發(fā)電裝置符合石化系統(tǒng)應用需求，是技術發(fā)展的趨勢?；到y(tǒng)應用需求，是技術發(fā)展的趨勢。 國外的有機朗肯循環(huán)發(fā)電裝置幾乎全部采用透平式膨脹機，單機功率范國外的有機朗肯循環(huán)發(fā)電裝置幾乎全部采用透平式膨脹機，單機功率范圍在圍在280kW280kW14MW14MW。 方案論證方案論證 針對針對800800萬噸萬噸/ /年油品質(zhì)量升級改造工程富余低溫熱水，開展了有機朗肯年油品質(zhì)量升級改造工程富余低溫熱水，開展了有機朗肯循環(huán)工藝優(yōu)化，工質(zhì)篩選對比分析，原動機選型分析等工作，確定了以下技循

7、環(huán)工藝優(yōu)化，工質(zhì)篩選對比分析，原動機選型分析等工作，確定了以下技術路線和指標：術路線和指標： 1 1、采用有機朗肯循環(huán)發(fā)電技術，工質(zhì)選用、采用有機朗肯循環(huán)發(fā)電技術，工質(zhì)選用R600aR600a（異丁烷），采用透平（異丁烷），采用透平式有機工質(zhì)膨脹機；式有機工質(zhì)膨脹機； 2 2、夏季凈發(fā)電功率、夏季凈發(fā)電功率1048kW1048kW，發(fā)電效率，發(fā)電效率4.56%4.56%；冬季凈發(fā)電功率；冬季凈發(fā)電功率1404kW1404kW，發(fā)電效率發(fā)電效率6.10%6.10%。方案論證結(jié)論方案論證結(jié)論 余熱發(fā)電站用于處理全廠工藝裝置及系統(tǒng)產(chǎn)生的熱水余熱發(fā)電站用于處理全廠工藝裝置及系統(tǒng)產(chǎn)生的熱水，涉涉及一套基于有機朗肯循環(huán)技術的低溫熱水發(fā)電裝置，裝機容量及一套基于有機朗肯循環(huán)技術的低溫熱水發(fā)電裝置，裝機容量1.6MW1.6MW。主要包括熱水。主要包括熱水/ /異丁烷換熱系統(tǒng)，膨脹機發(fā)電機組，循異丁烷換熱系統(tǒng)，膨脹機發(fā)電機組，循環(huán)水環(huán)水/ /異丁烷換熱系統(tǒng)，異丁烷循環(huán)泵，異丁烷自動加注系統(tǒng)異丁烷換熱系統(tǒng)，異丁烷循環(huán)泵，異丁烷自動加注系統(tǒng)。工程投資工程投資19001900萬元萬元。 公用公用工程工程 目前工程設計基本完成，主要設備制造完成，土建開始施工，預計10月底建成。四、項目進展情況四、項