本期内容由PHASE & PHONIXTECH联合代表处冠名
为了及时全面地反映我国炼油与石化工业最新技术发展，集中展现我国炼油与石化技术成果，进一步加快我国石化工业技术可持续发展步伐，提升工艺技术与设备管理水平，促进我国炼化工业可持续发展。石化缘将继续于2021年7月第一个工作日开始，系列推出一年一度石油化工行业新技术，让行业同仁们第一时间了解我国石油化工领域新技术、新工艺、新材料、新设备，促进合作交流！
一、技术名称
该技术利用有机朗肯循环的热力学原理，有效回收工业企业原先废弃的中低品位余能，并转化为高品质的清洁电能，同时减少废弃余能的冷却功耗。采用先进的航空涡轮技术以及独特的系统密封技术，发电效率及可靠性显著提高，是传统螺杆技术的升级替代。已在国内石油化工、煤化工、钢铁、纺织、新材料等行业推广应用，经济效益和节能效益显著。随着可靠性的逐步提高，该技术已逐渐取代工业生产工艺中部分的冷却设备如空冷器，成为一种新型的工艺冷却装置，进一步降低了企业能耗。直接将废弃的余热转化为高品质电能，用户可以直接就地进行消化吸收，这是其他低温余热利用技术无法比拟的优势。不管是余热供暖还是余热制冷，都受季节性、区域性、用户需求匹配性、供应半径等因素的严重制约，无法普遍适用。
中低品位余能向心透平ORC发电技术已在国内石油化工、煤化工、钢铁、纺织、新材料等多个行业内得到应用。案例一：中石化茂名分公司炼油4号柴油加氢余热发电项目节能改造前，加氢脱硫后的柴油经过15台（30kW/台）的空冷器进行冷却，冷却后的柴油温度为68℃。本项目配置一套HSRT余热发电系统(包括3台向心透平ORC发电机组，总装机容量1950kW)，将柴油余热回收，驱动ORC机组发电，同时节省原工艺的空冷器耗电。精制柴油的实际运行工况为200～390 t/h、130～165℃，波动范围较大。采用3台ORC发电机组，可根据热源工况灵活启停机，提高了系统的发电效率和可靠性。下列分别为系统工艺图和现场图。
该项目于2018年11月通过了验收，经测定，产品性能达到且优于设计要求。实施并投用后，年运行时间8400小时，年净发电量1250万kWh，年节电量378万kWh，年节能5200吨标煤，年减排二氧化碳12780吨。该项目获评中节能行业协会“2018全国合同能源管理优秀项目”，获得德国能源署（DENA）“2019能源效率奖”提名奖。案例二：安徽昊源化工气化炉黑水闪蒸汽ORC余热发电项目安徽昊源化工集团有限公司气化工段目前有两套相同的粉煤加压气化装置生产线，产生二级闪蒸汽：温度121.8ºC，流量25t/h，压力0.21MpaA。在实际工艺中有两股温度72℃，压力0.6MPa，145m3/h(单套)，两股合计290m3/h。本项目配置一套HSRT余热发电系统(包括2台向心式ORC低温发电机组，总装机容量2800kW)。下列分别为项目系统工艺图和现场图。来自改造后的气化炉二级闪蒸器的25t/h、121.8℃非洁净闪蒸汽先后进入余热发电系统的机组蒸发器和预热器，凝结成液态水之后进入凝水罐并送入后续工艺。来自气化炉的290m3/h、72℃黑水进入机组预热器，降温至60℃送入后续工艺。工质在预热器和蒸发器内，先后经低温黑水和低压闪蒸汽加热，成为工质蒸汽，推动涡轮机做功，向外输出电力。工质蒸汽随后进入冷凝器，冷凝成液态工质，经工质泵驱动，压力升高，送入预热器，完成热力循环。冷却水由水泵驱动，进入冷凝器为机组提供冷量，升温后送至冷却塔进行冷却降温，之后送回冷却水泵，完成冷却水循环。该项目于2021年1月项目通过验收，性能达到且优于设计指标。实施并投用后，回收利用气化炉的黑水低压闪蒸汽和低温黑水的余热，进行发电。年毛发电量2110万kWh，年净发电量1700万kWh，年节能5440吨标煤，年减排二氧化碳13376吨。
北京华航盛世能源技术有限公司成立于2011年12月，注册资金4000万，是由世界500强行业专家与北京航空航天大学共同发起成立的一家高新技术企业，以工业节能解决方案为企业发展核心。公司集合了众多航空航天领域科研成果与国内外先进技术，在工业余热余压回收利用和系统优化等节能减排领域，开发并推出了自主创新的产品、技术及先进解决方案，以合同能源管理和能源站整体建设等多种方式开展业务。作为北航旗下国家高新技术企业、北京市第一批“专精特新”中小企业，北京华航盛世立足技术创新和研发，依托北京航空航天大学多年的技术底蕴和先进技术，公司整合产学研资源，针对国内工业中低品位余热现状，积极开展了向心透平ORC发电机组的研发，并成功完成多项科技部及北京市科委的相关重要课题，成为国内ORC发电技术的引领者。2014年，公司自主研制的国内首台向心涡轮ORC发电机组通过了北京市经信委的新产品鉴定，获评为国际先进产品，作为国内首台套填补了技术空白。公司承接了国内首台套纺织余热发电、首台套窑炉烟气余热发电、国内首台套工艺物流余热发电等重大项目，拥有国内最多的向心透平ORC发电项目稳定运行业绩，是国内向心透平ORC余热发电企业的龙头企业，技术可靠性及性能处于行业领先地位，覆盖石化、炼油、化肥、化工等高耗能行业。
