首台国产化5MW等级有机朗肯循环透平应用案例

　　有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle， ORC)技术作为低品位热能回收利用的重要途径,将废弃的余热转化成高品位的电能，是世界级的能源利用新技术。ORC透平机组是ORC余热发电技术的核心设备，可适用于印染、钢铁、燃机烟气余热、石化炼化、玻璃、水泥、采油以及太阳能发电等多种行业，并可适用于防爆、高原、海岛、沙漠等多种复杂应用环境。

　　沈阳鼓风机集团股份有限公司于2019年开展了5MW有机朗肯循环(ORC)透平机组的开发工作。历时两年，完成了首台国产化单机装机容量达5M W以上的ORC透平发电机组研制工作。该机组应用于南京诚志60万吨MTO煤气化渣水处理闪蒸汽热能回收发电项目。

　　本项目解决了工业低温余热浪费问题，利用废热发电实现节能减碳。以本项目ORC机组为例，ORC透平机组额定发电功率为5000kW，机组年工作8000小时，每年可发电4000万千瓦/时，每年节约标准煤12800吨，减排二氧化碳34880吨;在国际煤价上涨的大背景下，利用废热发出的电能，释放了用户企业的产能，每千瓦/时工业供电按0.7元核算，每年增效近2800万元。

　　5MW ORC透平研发难度大、技术水平高，为顺利推进项目，确保各项技术指标的达成，沈鼓集团针对大功率ORC透平机组开发，设立了6个重大科研攻关小组。先后完成了“大功率ORC透平机组气动方案分析”“大功率ORC透平机组装置方案开发”“大功率ORC透平机组结构方案开发”“大功率ORC透平机组结构及悬臂转子动力学分析”“大功率ORC透平机组加工装配工艺”以及“大功率ORC透平机组辅助系统开发”等课题攻关工作。其间完成了正压防爆两级同步发电机验收试验、单层布置油箱成撬空冷润滑油站验收试验、ORC透平用机械密封验收试验、ORC透平整机气密性试验、ORC透平转子拆装后动平衡重复性试验和ORC透平机械运转试验。通过上述验证试验，确保机组安全及性能的可靠性。

　　本项目为首台国产化单机装机容量达5MW以上的ORC透平发电机组，实现了国内大功率有机朗肯循环(ORC)透平机组开发的重大突破，打破了国外技术垄断，填补了国内空白，为有机朗肯循环发电技术在国内的全面推广奠定了基础。

　　(杨晓宇)