Генерация электроэнергии по органическому циклу Ренкина (ORGANIC RANKINE CYCLE, сокращённо ORC) представляет собой процесс, при котором тепло отбирается от остаточного тепла (например, горячей воды, пара, водяного пара и т.д.) через теплообменник, расширяется в расширительной машине, совершая работу, и таким образом приводит в действие генератор для выработки электроэнергии.
Разработанные компанией Xiangdian (Сянтаньская электротехническая компания) системы ORC-генерации на остаточном тепле мощностью 125 кВт, 315 кВт и 500 кВт, обладающие полностью независимыми правами интеллектуальной собственности, прошли промышленные эксплуатационные испытания и стабильно вырабатывают электроэнергию. Эффективность преобразования тепла в электроэнергию достигла передового уровня в своём классе, заполнив технический пробел Китая в области утилизации промышленного остаточного тепла.
Технические преимущества
Технология высокоскоростных линейных подшипников
Применена новая конструктивная технология высокоскоростных линейных подшипников, сочетающая холодную и горячую регулировку; подшипник адаптивно изменяется в процессе работы, эффективность повышается примерно на 20%, скорость вращения достигает 12 000 об/мин, нагрузка на подшипник воспринимается высокоскоростным подшипником.
Технология прямого привода высокоскоростного турборасширительного колеса с постоянными магнитами для генерации электроэнергии
Данная турборасширительная машина имеет пять и более ступеней; новая конструкция рабочего колеса высокоскоростного турборасширительного колеса благодаря непрерывной отработке рабочих режимов и итерациям обеспечивает высокую изоэнтропийную эффективность, стабильную работу и высокий коэффициент полезного использования эффективности. Подшипник турбины, расширительное колесо, агрегат в целом и генератор на постоянных магнитах объединены в схему прямого привода.
Технология высокоэффективного теплообменника для низкотемпературной теплопередачи
Путём исследования характеристик снижения параметров при различных рабочих параметрах среды, температуры на входе теплообменника, разности температур теплопередачи между теплоносителем и рабочим телом, а также давления и технологии максимальной эффективности утилизации тепла достигается дальнейшее снижение теплоты рабочего тела и максимизация эффективности теплообмена системы.
Технология интегрированного проектирования высокоскоростного генератора на постоянных магнитах и преобразователя частоты
Оптимизирована внутренняя конструкция генератора, применена конструкция магнитного подшипника WH и конструкция регулируемого электродвигателя; с системной точки зрения решены вопросы частотного регулирования, определены ключевые узлы ротора и статора, а также монтажная конструкция. Применена интегрированная технология турбины WH с генератором и преобразователем частоты, использованы передовые силовые модули преобразователя частоты, что позволяет значительно снизить рабочий шум и электромагнитное излучение, уменьшить занимаемую площадь компонентов электродвигателя. Полностью герметичный преобразователь частоты оснащён мерами пыле- и влагозащиты.
Экономическая эффективность
После инвестирования в данную систему заказчик может использовать ранее выбрасываемые в атмосферу ресурсы остаточного тепла, преобразуя их в высококачественную электроэнергию для собственного потребления, что позволяет сократить расходы на электроэнергию, снизить удельные показатели энергопотребления продукции и повысить её конкурентоспособность.
Как правило, после инвестирования в данную систему заказчик может окупить затраты в течение 3–5 лет.
Сокращение расходов на электроэнергию
Снижение удельных показателей энергопотребления продукции
Повышение конкурентоспособности продукции
Область применения
Чёрная металлургия
Стекло и строительные материалы
Нефтехимия
Система ORC с технологией высокоскоростных электромагнитных подшипников может широко применяться для утилизации остаточного тепла и генерации электроэнергии в таких энергоёмких отраслях, как чёрная металлургия, стекольная и строительная промышленность, нефтехимия. Минимальная температура применимого источника тепла: сбросная горячая вода ≥120 °C; водяной пар ≥120 °C; пар ≥220 °C.
