低品位热能回收发电应用研究

梅映新 李志 夏焕锦

（中国船舶重工集团公司第七一二研究所， 武汉 4300064）

0 引言

我国已成为世界第二大能源消费国，能源消耗大，能源利用率不高。一些发达国家的能源利用率已超过50%，美国的能源利用率达到60%以上，而我国的能源平均利用率约为 30%[1]，也就是说，约70%的能量，以各种形式白白排放掉了。我们通常把这些排放掉的余热能源分为高温、中温、低温三类，温度高于650 ℃的为高温余热，230 ℃～650 ℃之间的为中温余热，低于230 ℃以下的为低温余热[2]。对于中高温余热的回收再利用，方式很多且技术成熟，例如，可以采用余热锅炉回收余热产生高温高压的水蒸汽，水蒸汽进入汽轮机组做功驱动发电机发电输出电能。而对于以烟气、蒸汽、高温冷却水等形式存在的低温余热，由于其品位不高，回收效率则低得多，甚至无法回收。如何高效、经济地将这些总量巨大的低品位热能转化为高品质的电能，是目前国内外相关领域科研人员研究的热点。本文介绍了一种基于有机朗肯循环的余热回收发电系统的研究情况，对影响系统热电效率的主要因素进行了分析，并介绍了该系统的市场应用前景。

1 系统组成及工作原理

1.1 ORC余热回收发电系统组成

有机朗肯循环一词来源于英文 Organic Rankine Cycle ，简称ORC，意为采用有机物做为循环工质的朗肯循环。ORC余热回收发电系统其基本组成包括：汽轮发电机组、蒸发器、冷凝器、回热器、工质循环泵以及电气控制部分等，所有设备集成在一个钢性公共底座上。……