低品位熱源微型有機工質回熱發電系統

其它領域

根據調查，各行業的余熱總資源約占其燃料消耗總量的17%～67%，而其中可回收利用的余熱資源約為余熱總資源的60%。目前常見的余熱利用主要集中在冶金和石化等單個余熱源熱功率較大的行業，而對于類似于汽車尾氣這樣的單個余熱源熱功率較小但總量巨大的余熱能源的研究較少。隨著國際能源形勢日益嚴峻，對這種微型余熱能源利用進行深入研究，可以為余熱利用開辟一條新的途徑，對于節約能源，提高能源利用率，建立合理的能源架構，保護生態環境具有極為重要的意義。

未應用

該系統原理如圖1所示，由2個小型板式換熱器（回熱器和冷凝器）、增壓泵、儲液罐、微型渦輪發電機單元構成，加熱器中利用余熱來加熱有機工質。系統的工作流程為：工質首先經加熱器進行加熱成為過熱蒸汽，進入微型高速透平膨脹做功，將熱能轉化為機械能，帶動高速電機發電。由膨脹機出來的蒸汽還有一定的熱能，通過回熱器對由冷凝器過來的液態工質進行預熱，使熱源的熱能得到充分利用，降低了透平排氣能量損失，提高循環系統的效率。該系統中的關鍵部件微型透平與高速電機為一體結構（轉速：60000rpm，見圖2）。在使用低溫熱源（150℃）時，系統發電效率可以達到10.9%。目前已經完成了該熱力系統實驗臺構造及測試。