一、概述：
在鋼鐵、化工、有色冶金、水泥等眾多工業(yè)領域的生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的余熱資源，包括熱水、熱氣、輻射顯熱等。目前高壓或高溫的余熱已經(jīng)獲得較為充分的利用。而大量的低溫余熱資源（250℃以下，低壓或常壓），由于缺乏有效的技術手段而沒有得到充分利用，或僅能產(chǎn)生低品位的回收（如熱水等）。傳統(tǒng)余熱發(fā)電技術的工作參數(shù)大多為高參數(shù)、大容量，無法利用這部分較為分散但總量巨大的低溫余熱能源。
ORC（有機工質朗肯循環(huán)）低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)能夠實現(xiàn)余熱回收和發(fā)電的最低余熱資源溫度可低到80℃，這是常規(guī)發(fā)電技術不能做到的（常規(guī)發(fā)電通常要求熱源溫度在300~350℃以上），從而較大地拓寬了可以回收發(fā)電的余熱資源的利用范圍，為鋼鐵、化工、有色冶金、水泥等行業(yè)的低溫余熱資源回收提供了有效的技術手段和設備。
二、ORC有機朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)
ORC有機工質朗肯循環(huán)，即在傳統(tǒng)朗肯循環(huán)中采用有機工質代替水產(chǎn)生蒸汽，推動膨脹機做功。
低壓液態(tài)有機工質具有更低的冷凝溫度，如正丁烷、異丁烷、R245fa、R142b等，在較低溫度下即可產(chǎn)生較高壓力的蒸汽。余熱溫度在80~250℃，余熱形態(tài)包括煙氣、蒸汽和熱水等。
液態(tài)有機工質經(jīng)有機工質泵增壓后進入蒸發(fā)器吸收熱量轉變?yōu)楦邷馗邏赫魵?；高溫高壓的有機工質蒸氣再推動渦輪機做功，產(chǎn)生電能輸出，有機工質蒸汽同時減壓；渦輪機出口的低壓蒸氣進入冷凝器，向低溫熱源放熱并冷凝為液態(tài)，完成一次循環(huán)。
蒸發(fā)器可采用低溫余熱直接蒸發(fā)，或采用由其生成的中間熱水（約150℃）進行有機工質的蒸發(fā)。
圖1 ORC循環(huán)發(fā)電流程示意圖
三、好科科技工業(yè)低溫余熱發(fā)電解決方案
好科（上海）環(huán)?？萍加邢薰九c歐洲能源公司合作，向中國區(qū)域工業(yè)用戶提供ORC低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，以及為用戶訂制性價比更高的國產(chǎn)化建設和運行方案。
我司與歐洲能源公司研究、設計、開發(fā)和集成ORC透平機和低溫熱源發(fā)電系統(tǒng)（100kW~5MW）。專業(yè)致力于工業(yè)中低溫余熱發(fā)電領域，并為用戶提供全方位的運營維護和操作監(jiān)控服務。 歐洲能源公司承建的法國LoireValley冶煉廠ORC機組，因其出色的節(jié)能性能獲得了第六屆AMI ADEME Total工業(yè)大獎。
我司與歐洲能源公司合作向寶鋼提供3.0MW的ORC發(fā)電機組，采用燒結環(huán)冷機低溫余熱，已投產(chǎn)運行發(fā)電。
好科科技依托歐洲能源公司的透平技術和產(chǎn)品，向國內用戶提供5KW~5MW的ORC集成系統(tǒng)，內效率可高達85%以上，額定熱負荷在10%~120%的條件下穩(wěn)定運行。
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| 圖2 透平機計算機模擬設計 | 圖3 1.5MW ORC發(fā)電機組 | 圖4 3.2MW ORC發(fā)電機組 |
三、業(yè)績舉例
例如，10t/h的180℃、1MPa飽和蒸汽已經(jīng)無法進行進一步發(fā)電并網(wǎng)的高效利用，而采用ORC發(fā)電系統(tǒng)，可以回收余熱6MW，ORC系統(tǒng)凈發(fā)電率16%計，凈發(fā)電量為0.96MW，10kV并網(wǎng)。
以每年7200h凈工作時間計算，每年可發(fā)電729.6萬度。以上海峰時（6點~22點）工業(yè)用電價格0.96元/度計算，每年凈發(fā)電約695萬。
扣除冷卻水、維護、備件等運營成本，項目投資回收期可控制在3年。系統(tǒng)運行設計壽命≥15年。
由此，ORC發(fā)電系統(tǒng)將為用戶產(chǎn)生較高的收益回報。
