文|工业头条高原2018年秋末冬初,一个普通的日子,在中国大连港,70多个集装箱等待装货。他们的目的地是缅甸,那里有一个分布式发电站正在等待货物的到来。很少有人知道,
这些集装箱中装载的设备未来将发挥什么作用?
也许这次航行代表着一个几乎不可估量的全球市场的开启,未来同样的设备可能会进入各行各业,给全球能源市场带来巨大的冲击和翻天覆地的变化。
新公司赢得了旗帜。这是莱能国际能源科技有限公司的全球首秀如果你查阅整个公司的信息,你会发现莱能国际注册于2018年4月,堪称商界的“初生牛犊”。作为首次亮相,准备这次去缅甸的订单,
整个公司花了整整三个月的时间,几乎不眠不休,这足以说明整个公司对这次亮相有什么期望,希望自己的产品可以打开一个未来。
“我们是世界上第一家也是唯一一家提供标准化ORC产品的科技公司。”莱能国际的总经理对自己的产品充满信心。在他的描述中,仅在技术层面上,莱能国际就已经完全击败了同市场的其他竞争对手。
双方甚至不在同一水平线上。
莱能国际是一家怎样的公司?当您打开官网时,您会看到一段描述:我们专业为客户提供标准化、模块化、快速加载和免维护的高效ORC产品和服务。
专注于为客户提供燃气轮机电站、工业余热、船舶动力、地热发电、生物质气和填埋气发电等领域的ORC能源利用解决方案。据官网介绍,关键词是“余热发电”。
至于为什么会有这样的信心,我们先来看看这是一款什么样的产品。以此次出口缅甸的设备为例。每一套都是正方形的,长宽高都是标准集装箱的大小。设备一端有四个接口、两个入口和两个出口。根据技术人员描述,
带有废热的水或蒸汽从接口进入,经过设备内部的一系列循环操作后,冷却的水或蒸汽将从接口排出,在设备的另一端,将连接一根电缆,废热转换的电能将从该电缆导出。
“就这么简单。”莱能国际的技术总监说:“它最大的优势之一是即使连接也可以使用,而无需添加任何能量两次。换句话说,不再浪费能源。”根据计算,投资成本平均可在1.5~3年内收回。
“我们产品的设计寿命是20年,第一台设备在德国,已经无故障运行了5万小时。而且根本没有维护。”
“我们特意将其设计成标准集装箱的大小,上面有船级社的认证。”相关技术人员指着设备上的一个标志说,“它可以直接用作集装箱,无需拆卸,非常方便装运。”
莱能国际还表示,设备到达缅甸后自然不需要安装,直接与发电设备连接,即插即用。这与传统的余热发电技术有很大不同,大大减少了现场施工安装的工作量,真正做到了模块化,这在全球所有企业中是独一无二的。
莱能国际这样总结其产品的优势:
第一,低维护。产品可长期独立运行,无需单独维护;
第二,可靠性高。已实现5万小时连续无故障运行;
三是动态平衡。产品采用创新控制和动态响应技术,具有自适应性,可在10%-110%负载下稳定高效运行;
四是自动控制。自启动、自诊断、自优化,具有远程控制功能,可实现无人值守。
第五,质量保证。产品采用世界先进成熟可靠的工业元器件,整机已在工厂完成组装调试。其技术和组件的一致性保证了产品质量,并且无需现场土建施工即可实现即插即用。
来自德国的技术团队,这项神奇的技术,其实来自德国。莱能国际完全接受并享有德国奥坎能源公司的原创技术。经过十年的不懈努力,由慕尼黑大学专家学者组成的研发团队,
有了今天的兽人,什么是兽人?
资料显示,ORC是有机朗肯循环的缩写,中文称为有机朗肯循环。传统的余热发电是将工业生产中排出的大量废气通过余热锅炉进行余热交换和回收。
产生过热蒸汽推动汽轮机实现热能到机械能的转换,从而带动发电机发电。
ORC低温余热发电技术与传统的以水(蒸汽)为循环工质的发电技术最显著的区别是以有机工质(如R123和异丁烷)代替水(蒸汽)作为循环工质。
由于有机工质可以在较低的温度下气化产生较高的压力并推动膨胀机做功,该技术可以利用低温余热(废热)资源(如200左右的烟气和130左右的热水)实现有价值的发电。
获得德国、英国、意大利、比利时、瑞士、西班牙等欧洲主要国家的低压和中压电网接入许可;获得欧洲EUROVENT能效分级体系(最低能耗)的“A”级认证和英国劳氏船级社认证;2016年获得汉诺威IF工业设计奖;2016年德国创新奖百强。
在ORC发电机组中,工作流体泵将有机工作流体输送至预热器,在预热器中工作流体被加热至饱和。然后,有机工作介质在蒸发器中被加热到过热状态。有机工质蒸汽驱动膨胀机做功,驱动发电机输出电能。在空气冷却器中,
有机工质蒸汽最终液化并返回工质泵,从而完成整个朗肯循环。
与常规朗肯循环技术相比,ORC技术具有明显的优势:有机介质具有低沸点的特点,因此对低温热源可以有较高的利用效率(小于200);有机介质具有密度高、比容小的特点,
所需的热设备尺寸小;当有机介质膨胀做功时,它从低压到高压保持干燥,因此它可以更有效地适应部分负荷运行和高功率变化;空气冷却器用于缺水地区,体积较小;有机工质的冰点较低(低于-73),
因此,在没有防冻剂的情况下,能量仍然可以在较低的温度下释放。
正是这项技术为余热发电带来了另一种可能,即真正的低温余热发电。
余热资源据莱能国际统计,中国近60~65%的工业能源可转化为余热资源。余热分为高中温余热和低温余热。其中,低温余热(废热)是指常规汽轮发电机组难以有效利用的余热资源。
例如:低压饱和蒸汽、汽水混合物、温度低于250的烟气、热水等。目前,国内高中温余热发电技术和设备也发展迅速,并形成了较为完整的产业。然而,目前还没有有效的技术来高效利用低温余热。
因此,我国余热资源的利用还有很大的空间。目前废热资源利用最多的国家是美国,其利用率为60%,而欧洲为50%,而中国仅为30%。差距如此之大、利用率如此之低的原因是“一个技术问题。
“莱能国际的技术人员非常肯定。
从余热利用的途径和方法来看,余热发电是我国余热利用最广泛的形式之一。目前余热发电大多集中在250甚至300以上。事实上,许多余热仍被浪费。和莱能国际公司的设备,
最低发电温度可低至90,可最大限度利用资源,避免浪费。
以这个缅甸项目为例,它是全球首个采用ORC的分布式燃气电站项目。该项目的内容是建设和运营一座总装机容量为90 MW的燃气发电站,每台内燃机将配备一台莱能国际的标准化ORC产品。
由于利用了燃气轮机排出的高温烟气和缸套水的余热,在不增加任何能耗的情况下,在一定的环境温度下,燃气轮机的发电效率可以从42.8%提高到50%左右。
“这个项目在行业内具有巨大的示范效应。”莱能国际相关负责人表示,“事实上,我们的设备可以将内燃机的能效提高6%至9%。想想看,这是多么大的资源节约。”
不可估量的未来目前,莱能国际已能生产三批各种类型的设备,应用于远洋、海上、内河等各种燃料的船舶,以回收船舶内燃机缸套水和余热;天然气、煤层气、混合煤气、生物质气、沼气等电站,
它还可用于城市危险品、城市污泥和其他垃圾的焚烧发电站;工业余热和工业过程余热回收再利用广泛应用于石油、化工、冶金等领域。
打响分布式电站“第一枪”后,莱能国际将目光转向各个领域。由于适用市场范围广泛,莱能国际甚至无法明确估计未来的潜在市场。
“就拿航运来举例子。”乐能国际总经理说道,“随着国际上对环保的要求越来越高,以后的船舶将不再允许燃烧重油,而随着油品的替换,燃料费用也将大幅度提升。这个时候,内燃机效率每提升一个百分点,
就能节约下巨大的成本。不算已有的船舶,每一年的航运市场,光船舶的增量就不下几万台。而我们的产品,就可以安装在船上直接使用。”
下一步,乐能国际准备继续研发,争取除了水和水蒸汽之外,也能够尽快实现油品的直接余热回收,在这背后的石油石化市场,正等待着企业去开发。
目前,我国已经制定了《“十三五”节能环保产业发展规划》 ,明确指出,发展节能环保产业,是培育发展新动能、提升绿色竞争力的重大举措,是补齐资源环境短板、改善生态环境质量的重要支撑,
是推进生态文明建设、建设美丽中国的客观要求。
党的《十九大报告》 中也提到,全面推进节约资源进度,大幅下降能源资源消耗强度,显著增强和贯彻绿色发展理念的自觉性和主动性。
而随着各种环保政策的陆续出台,乐能国际也期待将自家的设备推向各行各业。甚至于,他们已经有了这样的技术构想:“我们将来也会研发小型的移动式发电设备,安装在比如大型卡车上,来提升发动机的效率,
既省油又发电。甚至可能有一天,设备就像一根手指大小,能够进入千家万户,在家用电器上发挥作用。”