废热回收解决方案

萨布丽娜·桑塔罗萨(Sabrina Santarossa ),Turboden公司工业余热回收事业部销售经理，阐述有机朗肯循环（ORC）技术是如何成为废热回收方面特别有效的技术解决方案，可帮助玻璃制造企业应对所面临的可持续性挑战。 ??：+86 1800 1618 179

：han18001618179@qq.com

介绍

玻璃生产企业正在经历可持续性的重大改进，特别是在能效方面。对于整个行业，优化工艺和节能减排变得越来越重要。然而，时至今日，玻璃生产中的输入能量中仍有30-35%流失于尾气排放。这种浪费也是一种经济损失，完全可以利用已获验证的技术，诸如有机朗肯循环（ORC）技术，让玻璃生产企业和周围环境均受益。

在过去10年中，Turboden 在环境可持续性的框架下，采用有机朗肯循环（ORC）技术，建议并成功安装了多个废热回收系统，从热炉输出废气中回收有效热能，用于生产电能或压缩空气。

废热回收系统的工作原理

废气中所包含的热量通常经热回收交换器（通常使用热油作为工质）直接或间接传输给有机朗肯循环（ORC）装置内的有机工质。

在有机朗肯循环（ORC）中，由于外部热源（气体或热油），有机工质在预热器和蒸发器中被加热和蒸发。有机蒸汽膨胀后进入透平膨胀机，产生机械动能，可用发电机转化为电能，或用压缩机产生压缩空气。在透平机膨胀后，有机蒸汽先在蓄热器中冷却，后在冷凝器中冷凝。有机工质再次以液体形式泵入蓄热器，然后进入预热器，从而完成热循环。

从日产浮法玻璃600 吨的熔炉中回收到的热量，可产生1.2–2.4 兆瓦的电力；而在常规容器玻璃企业，可发电量一般为0.5-1.5 兆瓦，具体取决于熔炉数量和大小。

综上所述，玻璃生产过程中废热回收方法有两种：直接和间接利用透平膨胀机：发电或压缩空气，广泛适用于容器玻璃生产。

直接交换与间接交换

废热回收解决方案的直接和间接方案如下图所示：

直接交换配置，主要优点为投资较低，因为组件较少（无热油回路）。由于没有热油泵，整个解决方案更紧凑，净输出功率更高。

直接交换配置适用于单一热源（例如过滤系统后面的热回收装置）。

Turboden公司为400-800 千瓦范围内的功率输出设计了一个标准化解决方案，并且可以根据废气特性进行微小调整而进行优化。

而间接方案适用于多热源（例如：多条气体管线、过滤系统前后的热回收装置等），在不同热源情况下，具有布局灵活和易于调节的优点。该方案适合于中大型电厂（1兆瓦以上）。

废热回收所产生的电力，不仅仅是电力

透平膨胀机功率可用于发电和/或压缩空气。

透平机轴驱动压缩机可产生工业加工过程中所需的压缩空气。

如此，由于避免了发电机和电机的效率消耗，100%动能可直接转换为压缩空气，因此整体效率提高。其它优点，较便捷的授权过程（无需连接电 ）。

也可以采取混合解决方案，意大利圣戈班已运用过。在这种情况下，透平机连接至双轴发电机，再连接至压缩机。大约一半的机械功率（500千瓦）转化为电能，其余的用于7巴（克）下产生气体80Nm3/分钟。

有机朗肯循环（ORC）技术

自70年代以来，有机朗肯循环（ORC）已发展成为一种成熟的商业化技术，最初用于地热开发；近来，自80年代和90年代以来，也用于生物质发电、太阳能发电和工业余热回收。

Turboden公司在有机朗肯循环（ORC）领域拥有40多年经验，具有技术领先优势。目前，Turboden公司大约有370座有机朗肯循环（ORC）装置正在运行，另有30座装置正在建设中。平均运营率超过98%，且运营已达到15,000,000小时以上。

工业中应用有机朗肯循环技术（ORC）的益处如下：

关于玻璃生产过程中的热回收问题，若干成功案例如下：

经济上，废热回收装置由能源成本、当地激励和初始资本支出组成。

玻璃熔窑每年运行8760小时，因此有助于缩短回收时间。大型废热回收装置的成本比较低，而对于小型有机朗肯循环（ORC）装置，直接交换解决方案可能是降低成本的最佳解决方案。

总结

玻璃生产中的可持续性对于玻璃行业来说越来越重要。在这方面讲，为了更好地开发实际上浪费了的能源，使之变为可利用能源，废热回收就是一种很好的选择，可降低能源成本。

有机朗肯循环（ORC）技术——能在中、低温下回收热量，及良好的电力效率、高灵活性以及低操作和维护成本——是玻璃生产中有效且有利的热量回收系统理想的技术解决方案。

Turboden公司持续致力于寻找新的技术解决方案，以便提高废热回收装置的经济效益。