袁中原 陈 薇 胡 钦

低压蒸汽余热发电应用研究

袁中原 陈 薇 胡 钦

（西南交通大学机械工程学院 成都 610031）

基于工程热力学理论，针对低压饱和蒸汽，建立了蒸汽直接膨胀系统、ORC余热发电系统、蒸汽直接膨胀联合ORC余热发电系统的计算模型，研究了蒸汽压力和回水温度对三种系统净发电量和发电效率的影响。结果表明：联合系统的净发电量最高；三种系统的净发电量和发电效率均随蒸汽压力的升高而升高，但ORC系统升高幅度较小；直接膨胀系统的净发电量和发电效率随回水温度的升高而急剧下降，其变化规律完全不同于另外两个系统。

低压饱和蒸汽；余热发电；净发电量；发电效率

0 引言

在化工行业，存在大量低压饱和蒸汽，需要冷凝到特定的目标温度，以满足生产工艺过程的要求。目前，这些低压蒸汽通常采用空冷或水冷方式进行冷凝，但空冷和水冷均属于耗能、耗水型冷却方式，冷却过程中造成了大量能源的浪费，同时间接造成环境污染。因此，如何实现节能减排和降低能耗是解决我国能源问题和生态环境压力问题的重要途径[1-3]。

低压饱和蒸汽中蕴含了压力能和热能，可以通过余热发电的方式回收该部分能量。低压饱和蒸汽余热发电系统主要包含三类：蒸汽直接膨胀余热发电系统、有机朗肯循环（ORC）余热发电系统、蒸汽直接膨胀联合ORC余热发电系统。蒸汽直接膨胀余热发电系统与传统的火力发电汽轮机系统较为类似，其运行原理是蒸汽推动膨胀机做功发电。……