Что это такое - «Технология-ORC

НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКАЯ КОМПАНИЯ
«ТЕХНОЛОГИЯ ORC:
АНАЛИЗ МИРОВОГО ОПЫТА И
ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ В РОССИИ»
www.spbec.ru
Что это такое - «Технология-ORC»
ORC - энергетические установки по циклу Ренкина с органическим рабочим телом. ORC-установка представляет собой модульную
конструкцию, содержащую все необходимые для функционирования установки агрегаты (турбина, генератор, теплообменник, насос
рабочего тела, трубопроводы, измерительные приборы, шкаф управления и автоматики и т. д.) смонтированные на общей раме. Модули
более 800 кВт размещаются на нескольких рамах. Таким образом упрощается транспортировка и монтаж у заказчика.
Схема ORC-установки
Преимущества технологии ORC:
- высокий КПД турбины (до 85 %);
- низкая механическая нагрузка на турбину в следствии низкой окружной скорости;
- отсутствие редуктора между турбиной и генератором в следствии низкой скорости турбины;
- отсутствие капельной эрозии лопаток турбины в следствии отсутствия влаги в рабочем паре;
- длительный срок эксплуатации без обслуживания (до 50 тыс. часов).
Выбор рабочего тела для ORC-установок
Процесс-ORC подобен термодинамическому циклу обычной паровой турбины, с той лишь разницей что в качестве рабочего тела
для привода турбины используется органические вещества с высокой молекулярной массой (например изопентан, изобутан, толуол
или силиконовое масло). Различные рабочие тела позволяют эффективно использовать низкотемпературные источники тепла в
широком диапазоне мощностей (от нескольких киловатт до 5 МВт электрической мощности в одном модуле) и температур (от 90
до 300 градусов Цельсия).
Правильный выбор рабочего тела очень важен для оптимального функционирования ORC-установки.
Использование в качестве рабочего тела воды в энергетических установках, работающих по циклу Ренкина, при малой
выходной мощности, приводит к необходимости повышения рабочей частоты вращения вала турбогенератора до
чрезвычайно высоких значений и, как следствие, к необоснованному усложнению электромашинной части
энергоустановок. Применение ORC позволяет получить более низкие рабочие температуры и относительно высокие
рабочие давления в цикле и, соответственно, меньшую частоту вращения турбины. При этом получаются приемлемые с
технологической точки зрения размеры рабочих колёс, относительно высокие значения термического КПД цикла и
изоэнтропийного КПД турбины.
Принцип работы и энергетический баланс ORC-установок
Источники энергии и область применения ORC-установок
Источники энергии (теплоизбытков) для ORC-установок
- выхлоп дымовых газов турбин, дизельных электростанций, ГПА, котельных станций;
- дымовые и технологические газы производственных (сушка, нагрев) процессов
- горячая вода систем охлаждения энергетических установок;
- горячая вода геотермальных источников;
- биомасса (древесина, торф) – прямое сжигание или пиролиз;
- тепло из местных источников топлива (уголь, шахтный метан, попутный нефтяной газ).
ORC-установки для утилизации теплоты отработанных газов энергетических станций и промышленных
предприятий с температурой до 600 градусов Цельсия
Одним из основных достоинств энергетических установок на основе ORC модулей является возможность использовать
низкопотенциальные выбросы промышленных установок (котельные, турбины, дизельные электростанции, печи и т. д.) для
производства электроэнергии путем рекуперации тепла. Применение подобной системы на основе ORC модулей позволяет
производить электричество в размере до 15% от теплоты выхлопных газов дополнительного.
ORC-установка мощностью 4 МВт с использованием
теплоты отработанных газов от крупных дизельных
электростанций
Применение ORC-установок для утилизации попутного нефтяного газа
Вариант внедрения ORC-установки с котлом работающем на попутном нефтяном газе (природном газе, сырой нефти, мазуте и
т. д. ...). Часть высокопотенциального тепла (Т=310°С) используется для системы подогрева нефти, остальное тепло
используется для работы ORC-установки генерирующего до 700 кВт электроэнергии. Одним из главным преимуществом
данной установки является универсальность котла по виду сжигаемого топлива, а так же возможность утилизации попутного
нефтяного газа с высоким содержанием серы. Вырабатываемая электрическая мощность сразу же может быть направлена в
сеть потребителя без применения понижающих подстанций
Применение ORC-установок для производства электроэнергии от сжигания местного топлива (древесины) на
лесозаготовительных, деревообрабатывающих и сельскохозяйственных предприятиях
В зависимости от вида топлива (опил, кора, стружка, подсушенный навоз, лузга солома, торф и т. д...) подбирается котел работающий
на биотопливе. Который в свою очередь стыкуется с ORC-установкой вырабатывающим электричество и низкопотенциальное тепло
(Т=80°С) применяемое для технологических процессов, отопления жилых и производственных зданий.
ааа
Научно-производственное объединение «Санкт-Петербургская электротехническая компания» 18 лет на рынке промышленной энергетики и автоматизации
Компания «СПб ЭК» - это инновационное развитие и внедрение новейших технологий, прежде всего, в области энергетики:
производство тепловой и электрической энергии из низкокалорийного топлива; утилизация отходящего тепла от газовых
турбин и технологических процессов с выработкой электроэнергии; модернизация существующих объектов генерации;
внедрение инновационных технологий энергосбережения и оказание услуг в сфере энергетики.
В настоящее время одним из направлений деятельности компании является участие в проектах по энергосбережению и
автономному энергоснабжению объектов ЖКХ и промышленности на основе применения ORC-установок. Компания
обладает необходимым научно-техническим и производственным потенциалом для выполнения следующего перечня работ
в данной области:
- разработка ТЭО и подбор ORC-установок по требованиям заказчика;
- поставка сервисное обслуживание ORC-установок мощностью от 50 кВт до 5 МВт;
- монтаж ORC-установок на территории заказчика;
- сервисное обслуживание ORC-установок и др.
Мы можем предложить широкий спектр генерирующих комплексов на основе ORC-установок мировых зарубежных лидеров
как в составе генерирующих комплексов на базе дизельных и газопоршневых когенерационных установок, котельных,
солнечных электростанций так и в качестве самостоятельных когенерационных установок.
По желанию заказчиков мы поставляем специальные установки по индивидуальным требованиям. Цены по запросу.
Планы компании «СПб ЭК» по строительству электростанций, работающих на отходящем тепле
с применением ORC-установок
Строительство электростанций для производства электрической энергии путем регенерации
отходящего тепла в следующих отраслях промышленности:
- нефтегазовая промышленность:
• нефтедобыча;
• нефтегазопереработка;
• транспортировка и хранение газа;
• газотурбинные электростанции.
- цементная промышленность;
- горная и цветная металлургия;
- стекольная промышленность.
НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКАЯ КОМПАНИЯ
Мюнхен (Германия)
+ 49(0)8743 965 6077
Санкт-Петербург
+7 (812) 331-96-20
Рига (Латвия)
+371 6728 2140
Москва
+7 (495) 649-70-81
Новосибирск
+7 (383) 363-16-21
Череповец
+7 (8202) 28-81-05
Казахстан
+7 (7213) 44-68-22
www.spbec.ru