La production d'électricité par cycle organique de Rankine (ORGANIC RANKINE CYCLE, en abrégé ORC) consiste à absorber la chaleur des sources de chaleur résiduelle (telles que l'eau chaude, la vapeur, la vapeur d'eau, etc.) par l'intermédiaire d'un échangeur de chaleur, puis à produire un travail par détente dans un expandeur, entraînant ainsi le générateur pour produire de l'électricité.
Les systèmes de production d'électricité par récupération de chaleur résiduelle ORC de 125 kW, 315 kW et 500 kW, développés par Xiangtan Electric Manufacturing Co., Ltd. (XEMC) avec une propriété intellectuelle entièrement indépendante, ont achevé leurs essais d'exploitation industrielle et fonctionnent de manière stable pour la production d'électricité. Leur efficacité de conversion thermique-électrique atteint un niveau de pointe dans sa catégorie, comblant ainsi une lacune technologique dans le domaine de la récupération et de l'utilisation de la chaleur résiduelle industrielle en Chine.
Avantages techniques
Technologie de paliers linéaires à grande vitesse
Adoption d'une nouvelle technologie de conception de paliers linéaires à grande vitesse, avec une conception combinant réglage à froid et à chaud. Les paliers s'adaptent automatiquement aux variations pendant le fonctionnement, avec une amélioration de l'efficacité d'environ 20 % et une vitesse pouvant atteindre 12 000 tr/min. Les efforts sur les paliers sont supportés par des paliers à grande vitesse.
Technologie d'entraînement direct de générateur à aimants permanents par turbine à détente à grande vitesse
La turbine à détente adopte plus de cinq étages. La conception de la roue de turbine à détente à grande vitesse de nouvelle génération, grâce à des conditions de fonctionnement en évolution continue et à des itérations successives, offre un rendement isentropique élevé, un fonctionnement stable et un taux d'utilisation de l'efficacité élevé. Les paliers de la turbine, la roue de détente, l'ensemble du groupe et le générateur à aimants permanents sont intégrés selon un mode d'entraînement direct.
Technologie d'échangeur de chaleur à haute efficacité pour le transfert thermique à basse température
Grâce à l'étude des performances de dégradation et de la pression en fonction des paramètres des différents fluides de travail, de la température d'entrée de l'échangeur de chaleur, de la différence de température de transfert thermique entre le fluide caloporteur et le fluide de travail, ainsi que de la technologie d'efficacité maximale de récupération de chaleur, il est possible de réduire davantage la chaleur du fluide de travail et de maximiser l'efficacité d'échange thermique du système.
Technologie de conception intégrée du générateur à aimants permanents à grande vitesse et du variateur de fréquence
Optimisation de la conception interne du générateur, adoption de paliers magnétiques WH et intégration dans la conception du moteur à vitesse variable, résolution du problème de régulation de vitesse à fréquence variable du point de vue systémique, optimisation des parties clés du rotor et du stator ainsi que de la structure d'assemblage. L'adoption de la technologie d'intégration du générateur à turbine WH et du variateur de fréquence, utilisant des modules de puissance de variateur avancés, permet de réduire considérablement le bruit de fonctionnement et les rayonnements électromagnétiques, et de diminuer l'encombrement des accessoires du moteur. Le variateur de fréquence est entièrement hermétique, avec des mesures de protection contre la poussière et l'eau.
Avantages économiques
Après avoir investi dans ce système, le propriétaire peut utiliser les ressources de chaleur résiduelle auparavant rejetées dans l'atmosphère et les convertir en électricité de haute qualité pour son propre usage, réduisant ainsi ses dépenses d'électricité, abaissant l'indice de consommation énergétique unitaire de ses produits et renforçant leur compétitivité.
En règle générale, après l'investissement dans ce système, le propriétaire peut récupérer son investissement en 3 à 5 ans.
Réduction des dépenses d'électricité
Abaissement de l'indice de consommation énergétique unitaire des produits
Renforcement de la compétitivité des produits
Domaines d'application
Sidérurgie et métallurgie
Verre et matériaux de construction
Industrie pétrochimique
Le système ORC équipé de la technologie de paliers électromagnétiques à grande vitesse peut être largement utilisé pour la production d'électricité par récupération de chaleur résiduelle dans les industries à forte consommation d'énergie telles que la sidérurgie et la métallurgie, le verre et les matériaux de construction, et l'industrie pétrochimique. Température minimale applicable des sources de chaleur : eau chaude sous pression ≥ 120 °C ; vapeur d'eau ≥ 120 °C ; vapeur ≥ 220 °C.
