Chinas erste große Pilotplattform für ein Kohlekraftwerk mit ORC-Niedertemperatur-Abwärmeerzeugung wurde in Betrieb genommen

Am 30. Dezember 2024 wurde bei der Kaizhou Power Generation Company of Chongqing Company die erste Pilotplattform zur Stromerzeugung aus Niedertemperatur-Abwärme im Organic Rankine Cycle (ORC) auf Basis eines großen Kohlekraftwerks in China in Betrieb genommen.

Die Pilotplattform wurde gemeinsam von der Chongqing Green Energy Company, dem Shanghai Complete Set Research Institute, Hunan Electric Power und anderen internen und externen Einheiten des Systems entwickelt und gebaut. Es nutzt die kontinuierliche Ableitung von Abwasser aus der Dampftrommel der Kaizhou Power Generation Company als Wärmequelle und integriert eine Reihe modernster Technologien wie hocheffiziente Magnetschwebebahn, integrierten Hochgeschwindigkeits-Permanentmagnet-Zentripetalturbinengenerator und fortschrittliche digitale elektronische Steuerung. Ziel ist es, praktikable Wege zur Energieeinsparung, Emissionsreduzierung und umweltfreundlichen Entwicklung zu erkunden und China dabei zu helfen, seine „3060“-Ziele zu erreichen.

Während des Bauprozesses haben alle am Bau beteiligten Parteien sorgfältig geplant, Schwierigkeiten überwunden, den Projektfortschritt streng kontrolliert und sichergestellt, dass das Projekt termingerecht abgeschlossen wurde. Die Inbetriebnahme der Pilotplattform soll der Kaizhou Power Generation Company jedes Jahr 1,3 Millionen Kilowattstunden sauberen Strom liefern, die Kohlendioxidemissionen um etwa 1.600 Tonnen reduzieren und eine Demonstrations- und Führungsrolle bei der grünen und kohlenstoffarmen Entwicklung spielen von Unternehmen.

ORC Industrielle Niedertemperatur-Abwärme-Stromerzeugung

I. EINFÜHRUNG:

Im Produktionsprozess vieler Industriebereiche wie Stahl, chemische Industrie, Nichteisenmetallurgie, Zement usw. werden große Mengen an Abwärmeressourcen erzeugt, darunter heißes Wasser, heiße Luft, sensible Strahlungswärme usw. Derzeit Hochdruck- oder Hochtemperatur-Abwärme wurde vollständig genutzt. Allerdings werden viele Niedertemperatur-Abwärmeressourcen (unter 250 Grad, Niederdruck oder Normaldruck) mangels wirksamer technischer Mittel nicht vollständig genutzt oder können nur eine minderwertige Rückgewinnung (z. B. Warmwasser) ermöglichen , usw.). Die Arbeitsparameter der herkömmlichen Technologie zur Stromerzeugung aus Abwärme sind meist hohe Parameter und eine große Kapazität, und es ist unmöglich, diesen Teil der relativ verstreuten, aber riesigen Gesamtmenge an Niedertemperatur-Abwärmeenergie zu nutzen.

Das Niedertemperatur-Abwärme-Stromerzeugungssystem ORC (Organic Working Fluid Rankine Cycle) kann die minimale Abwärmeressourcentemperatur der Abwärmerückgewinnung und Stromerzeugung von nur 80 Grad erreichen, was mit herkömmlicher Stromerzeugungstechnologie (konventioneller Strom) nicht möglich ist Die Wärmeerzeugung erfordert in der Regel eine Wärmequellentemperatur von über 300 bis 350 Grad. Dadurch wird der Umfang der Nutzung von Abwärmeressourcen, die zur Stromerzeugung zurückgewonnen werden können, erheblich erweitert und wirksame technische Mittel und Ausrüstungen für die Verwertung von Abfällen mit niedriger Temperatur bereitgestellt Wärmeressourcen in Industrien wie Stahl, chemische Industrie, Nichteisenmetallurgie, Zement usw.

2. ORC-Stromerzeugungssystem mit organischem Rankine-Zyklus

ORC-Rankine-Zyklus mit organischem Arbeitsmedium, d. h. die Verwendung organischer Arbeitsflüssigkeit anstelle von Wasser im traditionellen Rankine-Zyklus, um Dampf zu erzeugen und den Expander zur Arbeit anzutreiben.

Flüssige organische Arbeitsflüssigkeiten mit niedrigem Druck haben eine niedrigere Kondensationstemperatur, wie z. B. n-Butan, Isobutan, R245fa, R142b usw., wodurch Dampf mit höherem Druck und niedrigerer Temperatur erzeugt werden kann. Die Abwärmetemperatur beträgt 80 bis 250 Grad und die Abwärmeformen umfassen Rauchgas, Dampf und heißes Wasser.

Nachdem es durch die Pumpe für organisches Arbeitsmedium unter Druck gesetzt wurde, gelangt das flüssige organische Arbeitsmedium in den Verdampfer, um Wärme zu absorbieren und in Hochtemperatur- und Hochdruckdampf umzuwandeln. Der organische Arbeitsflüssigkeitsdampf mit hoher Temperatur und hohem Druck treibt dann die Turbine an, um Arbeit zu verrichten, erzeugt elektrische Energie und gleichzeitig wird der Druck des organischen Arbeitsflüssigkeitsdampfes verringert. Der Niederdruckdampf am Turbinenauslass gelangt in den Kondensator, gibt Wärme an die Niedertemperatur-Wärmequelle ab und kondensiert zu Flüssigkeit, wodurch ein Kreislauf geschlossen wird.

Der Verdampfer kann Niedertemperatur-Abwärme zum direkten Verdampfen nutzen oder das von ihm erzeugte Zwischenheißwasser (ca. 150 Grad) zum Verdampfen des organischen Arbeitsmediums nutzen.

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