2013-251-日本-008-利用工厂余热发电系统

一般工厂对从生产设备(锅炉等)中放出的余热进行综合利用的方法有多种多样。但在这类热容量在4MW以下的工厂余热利用系统中,很少看到用来进行发电的系统。同时,在这一温度、热容量及运行经济性要求范围内,大型火力发电用的燃气轮机透平发电机系统也已经不能胜任。
本项目涉及的工厂余热利用发电系统,主要由以下系统组成:①将工作介质(液体乙醇等)加压的供给泵;②利用工厂废热(热源)对液体工作介质进行加温气化的热交互器;③利用高压气体工作介质驱动几组活塞运动产生旋转动力驱动发电机发电的气体发动机;④将气体发动机乏气进行冷却液化的凝缩机。
本项目技术较传统的透平发电系统缩短了流程、简化了结构、提高了热利用效率。以同样有410℃进口工厂余热源温度进行比较,使用透平发电系统最终的排出热源温度为270℃,而使用本项目技术发电系统最终排出热源温度为120℃。
本项目的技术关键是整个系统连续热交换运转的效率、成本控制以及能在低速状况下高效发电的发电机系统。
这套技术在德国已经得到联邦政府的资助,并在欧洲日本的一些工厂现场得到实施(2010年-2013年),如汽车公司VOLKSWAGEN AG、电力公司steag、钢铁企业BSW、化工企业EVONIK等,这几处工厂废热的热蒸发能力一般为600kW-1300kW。目前该公司标准产品主要有两个系列,一个是以DeVeTec V8发动发电机为代表的电力输出能力为70-200KW的工厂余热利用发电系统;另一个是以DeVeTec V12发动发电机为代表的电力输出能力为140-200KW的工厂余热利用发电系统。发电机的每分钟转速范围为750-1500rpm。
该系统为中小规模热源的回收利用增加了一种有效手段。特别是在整个社会工作用机械普遍转向智能化和与其相适应的电动化的当今,在有效降低工厂直接热排放和整个能源与供应系统间接温室气体排放等方面具有相当的市场价值。有利于我国节能减排技术服务推广部门或有余热发电技术装备需求的电力企业、工矿企业使用。同时这类新型国际化合作项目具有一定的合作机制创新性,有利于通过中小服务企业和许可证贸易打破大型跨国公司对技术、装备的垄断。

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