美嘉华系列低温余热发电技术

1、什么是废热（低温余热）

人类在活动中因谋种需要而生产制造的热能在利用结束后所排放的不再利用的热能就叫废热或着叫余热。现代人类活动产生着大量的废热（余热），特别是工业生产活动是制造大量废热的主要原因，正是这些大量废热（余热）的排放，正在恶化着我们人类的生存环境。怎样减少和利用好这些废热（余热）是当前我们人类面对的生存环境重要问题之一。

2、废热资源利用现状

目前我国能源形势严峻的根本原因在于用能效率低下。我国每吨标准煤的产出效率仅相当于日本的10.3％、美国的28.6％。我国工业用能中近60～65%的能源转化为余热资源。目前余热利用最多的国家是美国，它的利用率达60%，欧洲的利用率是50%，我们国家只有30%。就废热（余热）利用现状来看，我国还有很大的利用空间。

3、余热利用最有意义的是发电

随着世界范围内的能源紧缺，各国正致力于节能、减排，力争可持续的发展 。基于能源紧缺的这样一个事实，余热利用的问题成了越来越重要的能源努力方向，各国都在加强这方面的投入和研究，希望获得更大、更多的收益。能源利用有多种途径和多种方法，但最重要的、最有意义的、最有价值的利用还是发电，但因余热发电特别是低温余发电的技术相对落后，制约着它的进一步发展。

4、美嘉华系列低温余热发电技术

（1）有机工质循环发电系统

有机工质循环发电系统是区别于传统的以水(蒸汽)为循环工质的发电系统，采用有机工质（如R123、R245fa、R152a、氯乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷等 ）作为循环工质的发电系统，由于有机工质在较低的温度下就能气化产生较高的压力，推动涡轮机（透平机）做功，故有机工质循环发电系统可以在烟气温度200℃左右，水温在80℃左右实现有利用价值的发电。这项技术在发达国家就是比较先进的应用技术，近年来我国有的企业通过引进吸收，也掌握了这项技术，也有较优秀的产品在国内外应用。

有机工质循环发电系统的效率高,构成简单，没有除氧、除盐、排污及疏放水设施。凝结器里一般处于略高于环境大气压力的正压，不需设置真空维持系统。透平进排气压力高，所需通流面积较小，透平尺寸小，易于小型化设计制造。管理维护费用低等优点。

（2）热气机循环发电系统

它的特点首先是燃烧连续的，由于工质不参与燃烧，因此没有内燃机的爆震现象，噪音低；其次可以使用任何燃料，其燃烧室在外，燃烧的过程与工质无关，适用于各种热源，对燃烧方式无特殊要求，体积小、重量轻、寿命长、维护方便、燃烧效率高。

热气机循环发电系统是利用低温余热发电的废热回收装置，可回收100℃至300℃的废热，能达到20%的发电效率。从数据来看，其发电效率优于目前市场的低温蒸汽循环发电系统和有机工质发电系统的发电效率，该装置在100℃的废热条件下发电效率达7.3%，150℃的条件下发电效率达13.7%，200℃的条件下发电效率达18.4%，250℃的条件下发电效率达22.1%，300℃的条件下发电效率达25.0%。在这样的废热温度条件下能达到这样的发电效率是目前可以看到的最好的水平，达到了从低温热能转化为电能的先进的技术水平。

（3）超临界二氧化碳循环发电系统

超临界二氧化碳发电系统是超临界二氧化碳液体为郎肯循环系统的工质，以二氧化碳透平专用涡轮机为核心技术的最新余热发电技术。此发电系统在余热发电方面有较宽泛的应用优势，各项技术指标都优于在用的水蒸汽浪肯循环系统和当前最先进的有机浪肯循环系统，特别是在发电效率和设备体积方面有着明显的优势。超临界二氧化碳热机是一种平台技术，目前可提供的功率范围为250kWe至50Mwe的设计，效率可达30%。应用范围包括燃气轮机、固定式动力发电机组、工业废热回收、太阳能热量、地热、混合内燃机等的循环热能。