康吉森工业低品位余热利用技术介绍.pptx

康吉森工业低品位余热利用技术介绍.pptx

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,工业低品位余热利用技术介绍,公司介绍,1,节能蒸汽透平（ECT）发电机组,2,有机朗肯循环（ORC）发电机组,3,目录,CONTENTS,公司介绍,1,节能蒸汽透平（ECT）发电机组,2,有机朗肯循环（ORC）发电机组,3,目录,CONTENTS,集团介绍,中国自动化集团有限公司（StockCode:

569.HK）是中国最大的石化行业安全及紧急控制系统综合解决方案供货商、中国最大的本地控制阀制造商、中国最大的铁路信号系统解决方案供货商之一，及中国铁路行业牵引系统、辅助电源相关设备的合资格供货商之一，集团于2007年在香港上市。

集团拥有北京康吉森自动化设备有限公司、吴忠仪表有限责任公司、北京康吉森油气工程技术有限公司、中京工程设计软件技术有限公司、北京康吉森交通技术有限公司、南京华士电子科技有限公司等。

1999年成立以来，集团在石油化工行业已销售3300多套安全及紧急控制系统，在铁路信号行业则有2000多套系统。

凭借雄厚的工程能力及庞大的销售网络，集团在石油化工行业安全及紧急控制系统于2007年的市场占有率达72%，铁路信号行业占有率达30%以上。

4,公司介绍,2015年，集团将之前作为孵化项目并已持续运转四年的节能环保业务独立成立为北京康吉森节能环保技术有限公司。

并期望节能环保公司能为集团业务开启新的篇章。

北京康吉森节能环保技术有限公司是工业低品位余热回收发电技术、装备、解决方案的综合性节能服务公司。

致力于节能环保事业，为广大客户优化能源利用方式，极大地提高能源的利用效率，降低企业能耗，减少碳排放以及对环境造成的热污染。

5,公司的主要业务,余热利用工程：

中低温余热利用产品及解决方案余热利用工程服务余热发电机组：

节能蒸汽透平（ECT）发电机组有机朗肯循环（ORC）发电机组,6,我国能源利用现状,中国2013年一次能源消费量达到35亿吨标准煤，占全球总量的22.4%（已成为全球第一能源消费大国）。

能源利用效率低下。

我国每吨标准煤的产出效率仅相当于日本的10.3、美国的28.6。

跟随高耗能而来的，是生产过程中产生的高排放；在目前国家政策提倡可持续发展、低碳经济的大环境下，各耗能行业均面临着节能减排的巨大压力。

我国工业用能中近60-65%的能源转化为余热资源，其中温度低于350以下的低温余热，约占余热总量的60%，目前技术实现对其有效的回收利用较低。

7,低品位余热利用的问题,虽然低品位余热总量大，来源广，但若想利用起来还存在以下问题：

热源品位低，回收困难；余热资源波动性大，热源不稳定；余热资源利用起来一般效率较低，投资经济性差；受限于场地及现有工艺，上一套余热利用设备要大动干戈；余热利用设备还需设专人值守，增加企业用工成本。

8,我公司的解决方案,我公司与美国Starcontrol公司旗下的Turbotech合作的节能蒸汽透平（ECT）机组。

我公司与美国AE公司合作的有机朗肯循环（ORC）机组。

9,完美的解决了以上难题!

低品位余热利用不再是问题,热源品位低，回收困难；我公司产品最低能回收0.3Mpa的蒸汽，90以上的热水，涵盖了绝大部分的低品位余热。

余热资源波动性大，热源不稳定；我公司产品能在30%120%设计工况内运行，并可频繁、快速的启停。

余热资源利用起来一般效率较低，投资经济性差；我公司产品为高转速设计，发电效率高，通常在3年内可回收成本。

受限于场地及现有工艺，上一套余热利用设备要大动干戈；我公司产品为撬装式设计，结构紧凑，占地面积小，并可代替工艺中的减温减压器，应用灵活。

余热利用设备还需设专人值守，增加企业用工成本。

我公司产品使用维护简单，可靠性高，无需设专人值守。

10,公司介绍,1,节能蒸汽透平（ECT）发电机组,2,有机朗肯循环（ORC）发电机组,3,目录,CONTENTS,ECT概述,美国Starcontrol公司旗下的Turbotech公司与中国自动化集团旗下的美国TrisenTurbomachineryControls公司合作，利用美国航空航天涡轮技术，研发出节能蒸汽透平（ECT，EnergyConservationTurbine），ECT可回收各行业生产中的低品位的工业尾气或饱和蒸汽，根据不同工艺需求，ECT有背压式、纯凝式、抽凝式、抽背式等机型，可根据热源及工艺流程为用户灵活设计。

ECT能利用的蒸汽压力从0.3Mpa（a）11Mpa（a），单机额定功率305000KW。

12,ECT机组外型图,13,工作原理,蒸汽从入口端引至透平喷嘴，在喷嘴内将压力能转换成动能，蒸汽离开喷嘴的速度约为400600米/秒。

蒸汽离开喷嘴后，冲击透平转子叶片，对透平做功，透平转子输出旋转机械能。

透平转子的转速为12000转/分，经齿轮箱减速至发电机运行转速（3000或1500转/分），再由联轴器传递到发电机，由发电机转换为电能输出。

做完功后的蒸汽，可以进入凝汽器凝结或根据下游生产工艺的需要，进入下游的生产设备，提供热能。

ECT的控制单元（PLC）通过控制蒸汽的流量控制阀和压力控制阀，来调整透平转子的转速和进入生产工艺的蒸汽压力等参数，以满足生产工艺对蒸汽的要求。

14,ECT机组布置轴测图,15,ECT机组分解图,16,ECT的六大核心优势,适应性广，发电效率高材料可靠，叶轮耐水蚀应用灵活，可快速启停整体撬装，安装很便捷控制简单，可无人值守维护量小，运行成本低,17,ECT的六大核心优势,适应性广，发电效率高ECT设计时将透平机工作原理与涡轮增压技术相结合，使流道尺寸更符合蒸汽流动过程状态变化，从而减少无效损耗。

叶轮经过特殊设计，能承受排汽湿度17%，增加了蒸汽膨胀过程的有效焓降。

叶轮为高速悬臂设计，与环形流管紧凑相连，有效消除热应力的影响。

18,ECT的六大核心优势,材料可靠，叶轮耐水蚀设计、材料选取、加工各方面保证叶轮强度。

高转速设计（12000转/分），相应叶轮径向尺寸小，运转中承受的力矩小。

所有与蒸汽接触部件均采用沉淀硬化不锈钢材料（17-4/13-8PH）转盘和叶片用实心的不锈钢锻件一体铣削加工而成，叶片坚固、强度高、经久耐用。

19,ECT的六大核心优势,应用灵活，可快速启停开机时暖机冷态810分钟、热态12分钟即可，可快速启停，适合频繁操作，能适应各种工况变动。

每一台均根据用户热源参数进行单独设计，使设计工况贴近实际运行工况，使机组保持在高效率工况范围内运行。

ECT有背压式、纯凝式、抽凝式、抽背式等机型，可应用于各种蒸汽减温减压及蒸汽排放等情况。

最低能利用0.3MPa（a）的蒸汽，单机功率范围305000KW。

20,ECT的六大核心优势,整体撬装，安装很便捷透平、发电机及所有辅助设备集成在一个撬体上，该撬体作为一个完整单元，在工厂中完成组装、对中和试验，只需在现场与蒸汽管及其他电气设施对接。

单层布置，厂房结构简单。

机组安装在防振支撑上，对基础不产生动载荷，土建基础简单。

21,ECT的六大核心优势,控制简单，可无人值守PLC控制柜集成在撬体上，拥有友好的人机界面。

PLC内置程序可自动控制ECT系统的绝大部分操作，包括启动、运行、停止、保护和监测。

操作简单方便，能接受操作人员本地及远程输入的命令。

22,ECT的六大核心优势,维护量小，运行成本低由160个独立部件组成，装配简单。

一两个人在短时间内就能处理大部分ECT零件出现的问题，具有“最易维护的蒸汽透平”的美誉。

只需每年更换一次机油。

可靠性高，使用寿命20年以上。

因无需大小修及停机维护，所以年有效运行时间比常规汽轮机大大增加。

23,解决方案示例,某北方工厂产生富余0.8MPa的饱和蒸汽8.7t/h，无有效利用途径。

根据我司设计方案，选用一台装机容量1050KW的抽凝式ECT机组。

在非采暖季时，工厂产生的蒸汽全部用于发电，发完电后的蒸汽凝结成水，循环利用；在采暖季时，每小时需取用3.5吨0.2MPa的蒸汽用于采暖。

出口电压按用户要求设定为6.3KV，发出的电并入厂区内6.3KV系统，供厂区自用。

以下为经济性指标分析：

24,解决方案示例,25,解决方案示例,26,业绩展示,27,业绩展示,28,公司介绍,1,节能蒸汽透平（ECT）发电机组,2,有机朗肯循环（ORC）发电机组,3,目录,CONTENTS,ORC概述,我公司与美国AE（AccessEnergy）公司合作的CHR125型有机郎肯循环（ORC）余热发电机组，能够将小规模商业和工业废弃热源转化成实用级无污染电力能源。

这款自含式系统采用了专利的Carefree集成功率模块（IPM）。

能将90以上的热水、热液或150以上的烟气，将其热能转化成电能。

在这一过程中，不需要消耗额外的燃料，也不会带来新的排放。

实现经济与环保的双收益。

目前全球范围内实际应用的产品总装机容量超过20MW，运行稳定性十分可靠。

适用于不同热源和多种应用环境，如：

工业废热、地热、太阳能热、生物质能、垃圾焚烧、乏燃料利用、压缩机级间冷却等。

30,ORC机组分解图,31,ORC机组的尺寸重量,ORC机组为整体撬装结构，重量仅为2.946kg，安装便捷。

卓越的并网接口，使并网更加简单。

32,ORC工作原理,有机朗肯循环与常规的蒸汽朗肯循环类似，只是采用的是低沸点有机物作为工质。

该循环系统由蒸发器、透平机、冷凝器、工质泵及有机工质组成。

工质在蒸发器中从低温热源中吸收热量产生有机蒸汽，进而推动透平机旋转，带动发电机发电，在透平机中做完功的乏汽先经过回热器再释放出一部分热量，再进入冷凝器中重新冷却为液体，进入储液罐，由工质泵打入蒸发器，以此循环。

33,ORC机组的分类,按照热源温度范围的不同，CHR125型ORC机组可分为以下两类：

中温型机组：

使用120以上热源，额定输出功率125KW，发电全效率12%14%。

低温型机组：

使用90120的热源，额定输出功率125KW，发电全效率6%8%。

34,ORC机组的核心技术优势,ORC机组的核心部件IPM（集成功率模块）采用三项高新技术：

发电机采用稀土永磁转子增大气隙磁密度，发电机的体积进一步降低，实现发电机体积最小化，提高功率质量比；没有电励磁，就没有电磁损耗和电刷滑环间的摩擦接触损耗，从而提高了机-电转换率。

充分利用发电机的放热工质贯通IPM，既冷却了发电机又充分利用了发电机运行过程中放出的热量，提高了热效率。

35,ORC机组的核心技术优势,磁悬浮轴承高速旋转的透平机叶轮与同步发电机的转子直接耦合，并作为一个整体依附于磁悬浮轴承之上，悬浮于发电机定子之间，没有轴伸端，没有接触轴承，不存在动密封，没有润滑装置，不存在机械损耗。

极大地减少了循环系统的内损耗。

以上三项高新技术使发电机效率达到98！

36,有机工质介绍,ORC机组采用R245fa工质。

该工质是目前用于有机朗肯循环首选工质，其具有以下优点：

与大气环境友好，不破坏大气臭氧层1个大气压下沸点15，临界温度及压力合适热稳定性好，最高使用温度可达到250与密封材料、常见金属等兼容性好不可燃，安全性好换热系数高，换热压降小，降低设备成本采用R245fa工质，可以使整个朗肯循环效率达到最佳！

37,ORC机组应用案例,38,ORC机组出厂检验,ORC机组在我公司集成车间进行出厂检验,39,ORC机组出厂检验,40,业绩展示,41,结语,节能降耗是“新常态”下耗能企业的生存之本,42,我们愿助您利用好每一分资源！

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