內容摘要：ORC（有機工質朗肯循環）低溫余熱發電系統能夠實現余熱回收和發電的最低余熱資源溫度可低到80℃，這是常規發電技術不能做到的（常規發電通常要求熱源溫度在300~350℃以上），從而較大地拓寬了可以回收發電的余熱資源的利用范圍，為鋼鐵、化工、有色冶金、水泥等行業的低溫余熱資源回收提供了有效的技術手段和設備。
重工業領域余熱曾被大量浪費，如何將其充分利用為企業發揮新的效能，余熱供暖是一舉多得的有效途徑。
①從各種工藝設備排出的高溫煙氣。例如冶金爐、加熱爐、工業窯爐、燃料氣化裝置等，都有大量高溫煙氣排出。通常將高溫煙氣引入余熱鍋爐，產生蒸汽后送往熱網供熱。余熱鍋爐型式有火管鍋爐、自然循環和強制循環的水管鍋爐。由于余熱鍋爐前的燃燒設備工況不甚穩定，煙氣中含塵量大，因而，要求鍋爐的金屬材料對于熱負荷或煙氣溫度的突然變化具有較好的適應性，并能耐含塵煙氣的沖刷和腐蝕。余熱利用的經濟性，通常隨煙氣量的增大而提高。煙氣量少時，即使初溫很高，也不一定經濟合理。
②工藝設備的冷卻水。中國一些鋼鐵企業利用焦化廠初冷循環水余熱，進行較大范圍的集中供熱，取得了良好的效果。焦爐產生的荒煤氣經列管式初冷器被水冷卻，冷卻水升溫至50~55°C，用作熱網循環水。例如鞍山、本溪等城市利用這種余熱供熱的建筑面積都已超過120萬平方米 。
煉鐵高爐的沖渣水和泡渣水等工業余熱，近年來也被利用于城市供熱。高爐渣是煉鐵過程的產物，可采用爐前水力沖渣或渣罐泡渣等方法處理。沖渣水或泡渣水吸熱以后，可作循環水供熱，如北京石景山鋼鐵廠已向50萬米(左右的建筑物提供這種工業余熱蒸汽鍛錘的廢蒸汽是小型集中供熱的一種熱源，一般用以滿足本廠及住宅區的生活用熱。這種廢蒸汽量的波動較大，需要時可采用蓄熱器進行負荷調節。
我國工業領域余能利用空間很大，工業冷卻水、工業廢水、地熱尾水中蘊含著大量熱能，但因熱值較低難以提取而幾乎全部丟棄，使用熱泵技術則能將廢水中的7攝氏度至50攝氏度的低品位余熱，轉換成50攝氏度至85攝氏度的高品位熱能加以利用。
我國北方地區供熱能耗很大，東北地區將近6個月，北京等地區的供暖期也有4個月左右。
而我們在生活中對熱能的需求主要來源于燃煤，我國是以煤炭為主的能源消費大國，燃煤占世界煤炭消費量的27%。而我國煤炭消費的主要方式是直接燃燒，這種能源消費結構導致能源利用效率低下、環境污染嚴重等問題。
工業企業排放的污水通常都在30攝氏度以上，這不僅給環境造成熱污染，還造成了熱量的浪費。據測算，工業冷卻水、工業廢水、地熱尾水中蘊含著大量熱能，但因熱值較低難以提取而幾乎全部丟棄，熱泵技術則能將以往棄之不用的廢水中的7攝氏度至50攝氏度的低品位余熱，制成50攝氏度至85攝氏度的高品位熱能加以利用。
于是，利用地源熱泵技術，收集工業余熱用于北方采暖地區的供熱熱源，讓熱泵技術有了新的應用空間。
地源熱泵技術應用到工業領域之后，所應用的是工業水，與地源熱泵原來所利用地下水相比，工業廢水水質較差，有腐蝕性。此外，淺層地熱水的溫度在16攝氏度左右，而工業廢水的溫度變化較大，10攝氏度至30攝氏度不等。這些特點都給工業余熱型熱泵技術提出了更高要求。
在我國工業生產過程中，煤的熱轉化效率總體只有30%以上，而一些發達國家的煤炭利用率已達到90%以上，利用地源熱泵把工業余熱利用起來，可提高工業生產中煤炭利用效率。
工業余熱分為壓縮式熱泵和吸收式熱泵。
吸收式熱泵以供熱為主，而壓縮式熱泵則能夠更好地冷熱兼顧，冬天制熱、夏天制冷。兩種技術的選擇上，應該因地制宜，客觀分析。
據專家介紹，利用吸收式熱泵應用于工業領域再向居民發電需要滿足三個條件:一是要有驅動式熱源。如熱電廠用來發電的熱蒸汽。
二是要有余熱資源。還是以熱電廠為例，以前是通過換熱器將高溫蒸汽中的熱量傳輸給利用吸收式熱泵，代替原來的換熱器后，熱效率大大提高了。同時，當壓力巨大的蒸汽用于發電之后，剩余壓力會減小，同時溫度降低的廢蒸汽，被稱作乏汽。原來，這部分乏汽將通過冷卻塔冷卻掉形成工業廢水，如今這部分廢蒸汽的余熱就可以通過應用工業型地源熱泵利用起來。
三是要有供熱需求。目前，這種工業用地源熱泵還主要應用于距離廠礦較近的廠礦自己的家屬區，隨著這項技術逐步趨于完善，將更加廣泛地應用于城市供暖。
專家表示，工業型地源熱泵能夠應用于許多工業生產領域，除了熱電廠之外，煤炭行業、鋼鐵行業以及石油行業等都能夠應用。
ORC工業低溫余熱發電
工業余熱主要是指工業企業的工藝設備在生產過程中排放的廢熱、廢水、廢氣等低品位能源，利用余熱回收技術將這些低品位能源加以回收利用，提供工藝熱水或者為建筑供熱、提供生活熱水。該技術的應用不僅減少了工業企業的污染排放，還大幅度降低了工業企業原有的能源消耗。
系統特點
提高能源利用率，充分回收并利用工業企業的余熱、廢熱，降低工業企業能源的消耗量，大幅度節省能源投資及運行費用。
應用條件
有余熱、廢熱、廢水、煙氣等低品位能源排放的企業。
有工藝設備降溫用的冷卻循環水的企業。
有蒸汽冷凝水排放的企業。
環保及經濟效益
將工業企業排放的廢水、廢熱、廢氣等低品位能源加以回收利用，解決工業企業自身的熱需求，不僅降低了工業企業的污染排放，而且減少了工業企業工藝需要所消耗的高品位能源，從而大幅度降低了能源投資及運行費用。
工業企業的余熱回收利用具有投資少、效益高、節能效果明顯等優點。
一、概述：
在鋼鐵、化工、有色冶金、水泥等眾多工業領域的生產過程中會產生大量的余熱資源，包括熱水、熱氣、輻射顯熱等。目前高壓或高溫的余熱已經獲得較為充分的利用。而大量的低溫余熱資源（250℃以下，低壓或常壓），由于缺乏有效的技術手段而沒有得到充分利用，或僅能產生低品位的回收（如熱水等）。傳統余熱發電技術的工作參數大多為高參數、大容量，無法利用這部分較為分散但總量巨大的低溫余熱能源。
ORC（有機工質朗肯循環）低溫余熱發電系統能夠實現余熱回收和發電的最低余熱資源溫度可低到80℃，這是常規發電技術不能做到的（常規發電通常要求熱源溫度在300~350℃以上），從而較大地拓寬了可以回收發電的余熱資源的利用范圍，為鋼鐵、化工、有色冶金、水泥等行業的低溫余熱資源回收提供了有效的技術手段和設備。
二、ORC有機朗肯循環發電系統
ORC有機工質朗肯循環，即在傳統朗肯循環中采用有機工質代替水產生蒸汽，推動膨脹機做功。
低壓液態有機工質具有更低的冷凝溫度，如正丁烷、異丁烷、R245fa、R142b等，在較低溫度下即可產生較高壓力的蒸汽。余熱溫度在80~250℃，余熱形態包括煙氣、蒸汽和熱水等。
液態有機工質經有機工質泵增壓后進入蒸發器吸收熱量轉變為高溫高壓蒸氣；高溫高壓的有機工質蒸氣再推動渦輪機做功，產生電能輸出，有機工質蒸汽同時減壓；渦輪機出口的低壓蒸氣進入冷凝器，向低溫熱源放熱并冷凝為液態，完成一次循環。
蒸發器可采用低溫余熱直接蒸發，或采用由其生成的中間熱水（約150℃）進行有機工質的蒸發。
①從各種工藝設備排出的高溫煙氣。例如冶金爐、加熱爐、工業窯爐、燃料氣化裝置等，都有大量高溫煙氣排出。通常將高溫煙氣引入余熱鍋爐，產生蒸汽后送往熱網供熱。余熱鍋爐型式有火管鍋爐、自然循環和強制循環的水管鍋爐。由于余熱鍋爐前的燃燒設備工況不甚穩定，煙氣中含塵量大，因而，要求鍋爐的金屬材料對于熱負荷或煙氣溫度的突然變化具有較好的適應性，并能耐含塵煙氣的沖刷和腐蝕。余熱利用的經濟性，通常隨煙氣量的增大而提高。煙氣量少時，即使初溫很高，也不一定經濟合理。
②工藝設備的冷卻水。中國一些鋼鐵企業利用焦化廠初冷循環水余熱，進行較大范圍的集中供熱，取得了良好的效果。焦爐產生的荒煤氣經列管式初冷器被水冷卻，冷卻水升溫至50~55°C，用作熱網循環水。例如鞍山、本溪等城市利用這種余熱供熱的建筑面積都已超過120萬平方米 。
煉鐵高爐的沖渣水和泡渣水等工業余熱，近年來也被利用于城市供熱。高爐渣是煉鐵過程的產物，可采用爐前水力沖渣或渣罐泡渣等方法處理。沖渣水或泡渣水吸熱以后，可作循環水供熱，如北京石景山鋼鐵廠已向50萬米(左右的建筑物提供這種工業余熱蒸汽鍛錘的廢蒸汽是小型集中供熱的一種熱源，一般用以滿足本廠及住宅區的生活用熱。這種廢蒸汽量的波動較大，需要時可采用蓄熱器進行負荷調節。
我國工業領域余能利用空間很大，工業冷卻水、工業廢水、地熱尾水中蘊含著大量熱能，但因熱值較低難以提取而幾乎全部丟棄，使用熱泵技術則能將廢水中的7攝氏度至50攝氏度的低品位余熱，轉換成50攝氏度至85攝氏度的高品位熱能加以利用。
我國北方地區供熱能耗很大，東北地區將近6個月，北京等地區的供暖期也有4個月左右。
而我們在生活中對熱能的需求主要來源于燃煤，我國是以煤炭為主的能源消費大國，燃煤占世界煤炭消費量的27%。而我國煤炭消費的主要方式是直接燃燒，這種能源消費結構導致能源利用效率低下、環境污染嚴重等問題。
工業企業排放的污水通常都在30攝氏度以上，這不僅給環境造成熱污染，還造成了熱量的浪費。據測算，工業冷卻水、工業廢水、地熱尾水中蘊含著大量熱能，但因熱值較低難以提取而幾乎全部丟棄，熱泵技術則能將以往棄之不用的廢水中的7攝氏度至50攝氏度的低品位余熱，制成50攝氏度至85攝氏度的高品位熱能加以利用。
于是，利用地源熱泵技術，收集工業余熱用于北方采暖地區的供熱熱源，讓熱泵技術有了新的應用空間。
地源熱泵技術應用到工業領域之后，所應用的是工業水，與地源熱泵原來所利用地下水相比，工業廢水水質較差，有腐蝕性。此外，淺層地熱水的溫度在16攝氏度左右，而工業廢水的溫度變化較大，10攝氏度至30攝氏度不等。這些特點都給工業余熱型熱泵技術提出了更高要求。
在我國工業生產過程中，煤的熱轉化效率總體只有30%以上，而一些發達國家的煤炭利用率已達到90%以上，利用地源熱泵把工業余熱利用起來，可提高工業生產中煤炭利用效率。
工業余熱分為壓縮式熱泵和吸收式熱泵。
吸收式熱泵以供熱為主，而壓縮式熱泵則能夠更好地冷熱兼顧，冬天制熱、夏天制冷。兩種技術的選擇上，應該因地制宜，客觀分析。
據專家介紹，利用吸收式熱泵應用于工業領域再向居民發電需要滿足三個條件:一是要有驅動式熱源。如熱電廠用來發電的熱蒸汽。
二是要有余熱資源。還是以熱電廠為例，以前是通過換熱器將高溫蒸汽中的熱量傳輸給利用吸收式熱泵，代替原來的換熱器后，熱效率大大提高了。同時，當壓力巨大的蒸汽用于發電之后，剩余壓力會減小，同時溫度降低的廢蒸汽，被稱作乏汽。原來，這部分乏汽將通過冷卻塔冷卻掉形成工業廢水，如今這部分廢蒸汽的余熱就可以通過應用工業型地源熱泵利用起來。
三是要有供熱需求。目前，這種工業用地源熱泵還主要應用于距離廠礦較近的廠礦自己的家屬區，隨著這項技術逐步趨于完善，將更加廣泛地應用于城市供暖。
專家表示，工業型地源熱泵能夠應用于許多工業生產領域，除了熱電廠之外，煤炭行業、鋼鐵行業以及石油行業等都能夠應用。
ORC工業低溫余熱發電
工業余熱主要是指工業企業的工藝設備在生產過程中排放的廢熱、廢水、廢氣等低品位能源，利用余熱回收技術將這些低品位能源加以回收利用，提供工藝熱水或者為建筑供熱、提供生活熱水。該技術的應用不僅減少了工業企業的污染排放，還大幅度降低了工業企業原有的能源消耗。
系統特點
提高能源利用率，充分回收并利用工業企業的余熱、廢熱，降低工業企業能源的消耗量，大幅度節省能源投資及運行費用。
應用條件
有余熱、廢熱、廢水、煙氣等低品位能源排放的企業。
有工藝設備降溫用的冷卻循環水的企業。
有蒸汽冷凝水排放的企業。
環保及經濟效益
將工業企業排放的廢水、廢熱、廢氣等低品位能源加以回收利用，解決工業企業自身的熱需求，不僅降低了工業企業的污染排放，而且減少了工業企業工藝需要所消耗的高品位能源，從而大幅度降低了能源投資及運行費用。
工業企業的余熱回收利用具有投資少、效益高、節能效果明顯等優點。
一、概述：
在鋼鐵、化工、有色冶金、水泥等眾多工業領域的生產過程中會產生大量的余熱資源，包括熱水、熱氣、輻射顯熱等。目前高壓或高溫的余熱已經獲得較為充分的利用。而大量的低溫余熱資源（250℃以下，低壓或常壓），由于缺乏有效的技術手段而沒有得到充分利用，或僅能產生低品位的回收（如熱水等）。傳統余熱發電技術的工作參數大多為高參數、大容量，無法利用這部分較為分散但總量巨大的低溫余熱能源。
ORC（有機工質朗肯循環）低溫余熱發電系統能夠實現余熱回收和發電的最低余熱資源溫度可低到80℃，這是常規發電技術不能做到的（常規發電通常要求熱源溫度在300~350℃以上），從而較大地拓寬了可以回收發電的余熱資源的利用范圍，為鋼鐵、化工、有色冶金、水泥等行業的低溫余熱資源回收提供了有效的技術手段和設備。
二、ORC有機朗肯循環發電系統
ORC有機工質朗肯循環，即在傳統朗肯循環中采用有機工質代替水產生蒸汽，推動膨脹機做功。
低壓液態有機工質具有更低的冷凝溫度，如正丁烷、異丁烷、R245fa、R142b等，在較低溫度下即可產生較高壓力的蒸汽。余熱溫度在80~250℃，余熱形態包括煙氣、蒸汽和熱水等。
液態有機工質經有機工質泵增壓后進入蒸發器吸收熱量轉變為高溫高壓蒸氣；高溫高壓的有機工質蒸氣再推動渦輪機做功，產生電能輸出，有機工質蒸汽同時減壓；渦輪機出口的低壓蒸氣進入冷凝器，向低溫熱源放熱并冷凝為液態，完成一次循環。
蒸發器可采用低溫余熱直接蒸發，或采用由其生成的中間熱水（約150℃）進行有機工質的蒸發。
