渦輪ORC發電機
產品技術(Technologies)
漢力掌握渦輪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。漢力渦輪ORC主要元件有:渦輪發電機組(單級或二級軸流式渦輪)、熱交換器(包含:預熱器、殼管式(或板式)蒸發器、復熱器、殼管式(或板式)冷凝器等)、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,監測、調適主要元件工況,適應冷熱源工況變化,最大化機組發電功率及可用率。
機組配置
漢力渦輪ORC主要元件有:渦輪發電機組(包含:軸流式渦輪機、減速齒輪組、感應發電機、潤滑油系統等)、殼管式(或板式)蒸發器、殼管式冷凝器、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。
軸流式渦輪發電機組
植基於漢鐘精機(股)公司的旋轉機械研製能量,漢力/漢鐘公司開發、設計高效率的單級或二級軸流式渦輪發電機組系列產品作為漢力渦輪ORC的核心引擎,渦輪轉子轉速有8,000RPM、9,000RPM及12,000RPM。渦輪轉子齒輪(pinion)直接耦合發電機轉子齒輪(bull),發電機轉子降速到運轉轉速後,輸出電功率。本渦輪轉子與發電機轉子安裝 在同一機匣內,設計成半封密式結構,轉子-軸系具備高強度、高效能、低振動、低噪音等機械特性。
發電機
本渦輪機搭配感應(異步)發電機,頻率有50Hz或60Hz、電壓有AC380~480V、AC3kV、AC6kV、AC10kV等選項,以符合用戶端的現場電力需求。若發電容量大於500kW,建議採用高壓電,可降低電力傳輸、配送成本。
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 | 少 | 佳 | 次之 | 冷卻水塔定期保養,維修需求少 |
氣冷式 | 最多 | 差 | 不需要 | 少 |
蒸發冷 | 次之 | 最好 | 最多 | 鰭片易受腐蝕、結垢,維護需求多 |
一般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。如果現場缺水或供水不穩,則採用氣冷式冷凝器。
工質泵
依照ORC迴路系統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,提供全自動智能化控制系統,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150kW~1,500kW的渦輪ORC產品系列。依據用戶的熱源、冷源、電力參數,設計、開發ORC機組各主要元件,研製符合現場冷熱源工況的最適機組,讓用戶達到最好的節能方案及最佳的經濟效益。本渦輪ORC採用高轉速設計,機組體積小、結構簡單、重量輕、佔地面積小;而且,渦輪發電機組設計成半密式構型,無工質洩漏及轉軸對心問題,發電機也不需要配備散熱風扇,產品具備高熱效率、高可靠度、低維修需求及低維護成本的要求。產品特性說明如下:
產品系列
●100% 掌控研發及自製技術,供應高性價比渦輪ORC產品。
●依據現場冷、熱源及電力設計參數,量身打造最適化機組,供應發電量250kW ~1,500kW渦輪ORC產品系列。
●配備感應(異步)發電機,可選配50Hz或60Hz頻率、AC220/380~480V/3kV/6kV/10kV電壓。
●操作範圍寬廣 ,發電量20%~120%額定發電量內順暢運行 。
●體積小、重量輕,佔地面積不到螺桿ORC機組的1/2。
●產品壽期超過20年,維修少、維修成本低。
半封密式渦輪ORC感應(異步)發電機組
半封密式渦輪ORC發電機的渦輪轉子齒輪(pinion)直接嚙合發電機轉子齒輪(bull),渦輪及發電機裝配於同一機匣內。渦輪轉子及發電機轉子的轉動件完全封密於機匣內,轉動件及機匣間不需要裝配機械軸封,工質直接冷卻發電機,發電機不需要風扇散熱。因此,半封密式渦輪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。
半封密式渦輪ORC配備感應發電機,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。
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機組各站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%~120%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。
●提供雲端服務,隨時診斷機組健康狀況及監看機組性能表現。