半密式螺桿ORC異步發電機及開啟式螺桿ORC同步發電機產品

螺桿ORC發電機

產品技術(Technologies)

漢力掌握螺桿ORC機組研發及製造技術,依據用戶提供的設計參數,研製、供應高性價比產品。漢力螺桿ORC主要元件有:注油式雙螺桿膨脹機、異步(或同步)發電機、殼管式(或板式)蒸發器、殼管式冷凝器、油汽分離器、工質泵及電力/控制系統;機組裝配於橇裝底盤上,方便運送及安裝。因應冷熱源溫度、流量等參數變化,以PLC控制器為樞紐,調適主要元件工況,產生最大發電功率且以不影響現場製程運作為設計準則。

 

機組配置

螺桿ORC主要元件有:注油式雙螺桿膨脹機、異步(或同步)發電機、殼管式(或板式)蒸發器、殼管式冷凝器、油汽分離器、工質泵及電力/控制系統;機組裝配於橇裝底盤上,方便運送及安裝。

 

螺桿膨脹機

植基於漢鐘精機(股)公司的螺桿旋轉機械研製能量,漢力/漢鐘公司開發、設計高效率的注油式雙螺桿膨脹機系列產品作為漢力螺桿ORC的核心引擎。轉子具備高強度、高效能、低振動、低噪音等機械特性,轉速有3,000RPM及3,600RPM。

專利5 x 6 高效能螺桿轉子線型。

專利轉速量測技術(專利案號:M413760號、M413857號)。

注油式潤滑系統、穩健轉子-軸系、高可靠度。

發電機

搭配現場供電需求,漢力公司提供異步(感應式)發電機或同步發電機、頻率50Hz或60Hz、電壓AC220V、380~480V、3kV、6kV、10kV等選項,以符合用戶端的電力需求。

 

蒸發器

考慮熱源的清潔度、化學特性、蒸發器容量等因素,漢力公司設計、選配板式熱交換器或設計、開發殼管式熱交換器做為蒸發器用途。

 

冷凝器

水冷式冷凝器:以冷卻水排熱。設計、開發殼管式熱交換器做為冷凝器,並兼做為工質迴路系統的儲液槽

氣冷式冷凝器:以空氣排熱。設計、開發散熱管排(鰭片管或裸管)做為冷凝器,空氣直接經由散熱管排帶走熱量,需額外配置工質儲液槽。

蒸發式冷凝器:以冷卻水蒸發排熱。設計、開發散熱管排(鰭片管或裸管)做為冷凝器,冷卻水澆注於管排蒸發散熱,需額外配置工質儲液槽。

 

型式 工質填充量 冷卻效果 補充水量 維修保養
水冷式 次之 冷卻水塔、冷凝器定期保養
氣冷式 最多 不需要
蒸發冷 次之 最好 最多 冷凝器定期保養,管排易腐蝕、結垢,

 

如果廠區有冷卻水塔,建議採用水冷式冷凝器,以減少工質填充量,且可獲得好的排熱效果、維修需求少、使用壽命長等優點。如果廠區沒有冷卻水塔,可考慮採用蒸發冷或氣冷方式。

 

油汽分離器

設計、開發油汽分離器,將冷凍油(潤滑油)自汽態工質分離。分離後,冷凍油進入潤滑油系統、汽態工質排入冷凝器。依照容量及功能需求,漢力公司提供立式或臥式油汽分離器。

 

工質泵

依照工質壓力及流量需求,選配多級離心式工質泵升壓液態工質,並導入蒸發器

 

控制/電力系統

依照ORC系統運作及現場環控需求,漢力公司以PLC為控制樞紐,提供全自動智能控制系統,達到ORC機組無須專人照料及操作的目的;同時,也可配合現場的需求,透過通訊協議將機組的參數訊號傳給上位的DCS、SCADA或中央控制室。

產品特性(Features)

漢力供應10kW~300kW的螺桿ORC系列產品,依據螺桿機種類劃分為(1)半密式螺桿ORC:搭配異步(感應式)發電機,及(2)開啟式螺桿ORC:搭配同步發電機。產品特性說明如下:

 

 產品系列  

依據用戶端冷源、熱源及電力設計參數,篩選適用工質,設計、開發最適化ORC機組,達到經濟、節能及環保等多重效益。
 

100% 掌控研發及自製技術,提供優質且合理價格的ORC產品。

●發電量10kW ~300kW螺桿ORC系列產品,依據現場設計參數,量身打造最適化機組。

操作範圍寬廣 ,發電量20%~130%額定發電量內順暢運行 。

產品壽期超過20年,維修少、維修成本

 

半密式螺桿ORC異步(感應式)發電機

 

半密式螺桿ORC發電機的公螺桿轉子及發電機轉子設計成同軸,螺桿膨脹機及發電機裝配於同一機匣內。螺桿轉子及發電機轉子的轉動件完全密封於機匣內,轉動件及機匣間不需要裝配機械軸封,螺桿轉子及發電機轉子間不需要裝配聯軸器,工質直接冷卻發電機,發電機不需要風扇散熱。因此,半密式螺桿ORC具備下列產品特性:


●不需要機械軸封、無工質洩漏問題。

●不需要聯軸器,無轉子對心及振動問題。

●不需冷要卻風扇,發電機效率高。

 

半密式螺桿ORC配備異步發電機,發電機定子直接利用電網的無功功率激磁;因此,產生的電力特性完全相同於電網電力,直接倂網,供廠區用電。在1分鐘內,ORC完成啟動到併網供電的程序,具備:電力併網迅速、電機可靠度高、維修少及不需要額外併網設備的產品特性。

 

開啟式螺桿ORC同發電機

因應部分應用需求,漢力亦提供開放式螺桿ORC,搭配同步式發電機,可獨立發電。開放式的螺桿膨脹機及發電機屬於二個獨立的個體,利用聯軸器耦合膨脹機的公螺桿轉軸及發電機轉軸,如果對心不好,會影響軸承及軸封壽命,也會產生額外噪音;公螺桿轉軸及膨脹機機匣間須配置機械軸封,防止工質外洩,機械軸封1~2年需更換。另外,發電機必須裝配散熱風扇,防止電機過熱,造成激磁惡化及電機損毀。

 

 

 

開放式螺桿ORC配備同步發電機,發電機轉子自激產生磁場,可透過同步盤併網或獨立發電,具備:除發電、供電外,尚可提供無功功率,提升電網功率因素,也可作為獨立電源的產品特性。

 

一般而言,如果ORC發電量低於廠區用電20%,建議採用異步(感應式)發電機,電力直接併網,配件少、可靠度高、成本低。如採用同步發電機,需配置同步盤併網。

 

全自動智能化控制系統

以PLC作為ORC機組的控制樞紐,接受ORC機組各佔位的控制參數及物理參數,即時監視、回饋、判斷ORC的運轉狀態,具備:

●全自動化的ORC機組操作、運轉保護、健康狀態診斷,無須專人照料及操作。

●因應冷熱源變動,自動調整ORC運轉參數,平穩輸出電功率,操作範圍寬廣 ,20%~130%額定發電量內都可順暢運行。 。

●配合現場環控及監視需求,透過通訊協議將機組的參數訊號傳給上位的DCS、SCADA或中央控制。