在由SMM、重庆市江津区人民政府、上海期货交易所共同主办的2023 SMM第十二届金属产业年会-零碳工厂论坛上，中科润资（重庆）节能科技有限公司专家顾问王尚民介绍了低温热发电产业的行业背景、有机工质朗肯循环、ORC低温热发电的技术特点等内容。

低温热发电产业的行业背景

节能环保、新能源、高端装备制造等被列入国家七大战略性新兴产业规划，七大战略性新兴产业是振兴国民经济的重大举措，同时也是继国家四万亿投资计划之后的又一个大型产业投资计划。

低温放散废热是可利用的二次能源，针对国内的重化工业市场，如：电力、冶金、化工等行业。ORC低温热发电技术是工业低品位余热资源化利用的核心，是实现”2030碳达峰2060碳中和”的重要技术组成。

工业低温放散废热

大型工业企业的工艺装置，在正常过程中伴生的并需要通过冷却塔或空冷器移出装置的低品质热量，这部分热量由于温度较低，一般无法继续被工艺装置再次利用，故称之为“工业低温放散废热”。

有机工质朗肯循环(ORC)

典型的蒸汽动力发电系统，其工作循环可以理想化为由两个可逆定压过程和两个可逆绝热过程组成的理想循环 ，包括以下四个热力学过程：

一、定压吸热过程；

二、绝热膨胀过程；

三、定压放热过程；

四、绝热增压过程；

该热力循环理论是由19世纪苏格兰工程师W.J.M.Rankine提出，为纪念其取得的成就，蒸汽动力装置的基本循环亦称为为朗肯循环(Rankine Cycle)。有机工质朗肯循环(Organic Rankine Cycle)是以低沸点有机物为工质的朗肯循环。

工业低温热源的载热介质

一、烟气

1、化石能源锅炉烟气：煤电、气电

2、生物质能源锅炉纯净烟气：秸秆发电

3、干燥工艺排烟：食盐、味精、PVC

二、乏汽

1、水蒸气：负压闪蒸汽、干燥闪蒸汽；

2、工艺萃取蒸汽：甲苯、乙醇；

三、热流体

1、软水：锅炉冷凝水、连排、定排、定子线圈、内燃机缸套水；

2、润滑油：汽轮机、空压机、内燃机；

3、工业废水：高炉冲渣水、印染废水；

4、产品冷却：硫酸、盐酸、甲醛、甲醇、柴油、煤油等；

5、热物料冷凝：甲醛、甲醇、柴油、煤油等；

工业级350kw有机朗肯循环示范电站

基于清华大学技术，结合中船重工在船舶领域的军工装备密封技术及先进装备制造能力，攻克ORC系统实际中存在运行效率低，工质泄露等问题，保证了ORC余热系统的高效、稳定运行。

清华大学与中船重工集团成功研制的350千瓦全工况总能循环ORC余热发电系统联合，正在湖北兴发化工集团公司进行示范运行。

ORC低温热发电的技术特点

余热电站的合作模型

合同能源管理（EMC）的主要特点：

1、由节能服务公司负责全额支付ORC余热电站的技改费用；

2、节能技改项目运行后产生的节能收益由项目业主与节能服务公司共同分享；

3、项目运行满20年后，设备产权无偿转移至项目业主。

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