열회수 열교환기를 이용한 ORC 발전 시스템의 에너지 효율 핵심 및 기술 역량 강화

ORC 발전 시스템의 핵심 논리는 끓는점이 낮은 유기 작동 유체(예: 시클로펜탄, R245fa 등)를 통해 저등급 열에너지를 흡수하고 증발, 팽창, 응축 및 가압의 사이클을 통해 에너지 변환을 달성하는 것입니다. 열회수 열교환기는 여러 핵심 링크를 통해 실행되므로 이 사이클에서 대체할 수 없는 역할을 합니다. 핵심 기능은 3차원으로 반영됩니다. 증발기로서 산업 폐열, 지열 에너지 및 기타 열원으로부터 열을 흡수하고 액체 유기 작동 유체를 빠르게 증발 및 기화하며 팽창 기계가 작동할 수 있도록 고압 기체 작동 유체를 제공합니다. 재생기로서 팽창 작업 후 고온의 기체 작동 유체의 폐열을 회수하고 증발기로 들어가는 액체 작동 유체를 예열하며 열원 에너지 소비를 줄이고 시스템의 전반적인 열 효율을 향상시킵니다. 응축기로서 이는 저압의 기체 작동 유체를 액체 상태로 팽창시킨 후 응축시켜 작동 유체 펌프의 순환을 위한 안정적인 입구 조건을 제공하고 시스템의 폐쇄-루프 작동을 보장합니다.

넓은 온도 범위와 효율적인 열 전달 기능이 핵심 특징입니다. ORC 시스템은 광범위한 열원 온도(100도 -400도)를 가지며 산업 폐열, 지열 에너지, LNG 냉열 에너지 등과 같은 다양한 저등급 열 에너지를 포괄합니다. 열 회수 열 교환기는 흐름 채널 설계 및 재료 선택을 최적화하여 다양한 온도 범위에서 효율적인 열 전달 성능을 유지할 수 있습니다. 예를 들어, 저온-지열 에너지 활용 시나리오에서 플레이트 핀 열 교환기는 낮은 온도 차이 하에서 효율적인 열 교환을 달성할 수 있습니다. 산업용 고온-폐열 회수에서 고온 저항 합금 재료로 제작된 판형 및 쉘형 열 교환기는 변동하는 작업 조건에 안정적으로 대처하고 작동 유체의 증발 효율을 보장할 수 있습니다. 이러한 장점을 활용하여 ORC 시스템의 폐열 에너지 전환율은 기존 폐열 회수 기술보다 훨씬 높은 10~25%에 도달할 수 있습니다.

다양한 설치 시나리오에 적합한 컴팩트한 구조와 높은 신뢰성의 이중 보장. 산업 현장, 선박, 원격 발전소 및 기타 애플리케이션 시나리오에는 장비 설치 공간 및 운영 안정성에 대한 엄격한 요구 사항이 필요합니다. 열회수 열교환기의 모듈식 설계는 공간 점유를 크게 줄일 뿐만 아니라 운송 및 현장 조립도 용이하게 합니다.- 동시에 용접 구조와 내부식성 합금 재료를 적용하면 고온, 고압 및 교번 응력 하에서 기존 열교환기의 누출 및 피로 고장 문제를 효과적으로 해결하여 ORC 시스템의 연속 작동 시간을 수만 시간에 달하고 주요 장비의 정상적인 작동에 영향을 주지 않으면서 산업 생산 공정에 안정적으로 적응할 수 있습니다.

에너지 효율 최적화와 저-탄소 배출 감소의 시너지 효과는 지속 가능한 개발의 요구 사항과 일치합니다. 열회수 열교환기는 열회수 설계를 통해 작동유체의 폐열을 회수하여 ORC 시스템의 종합적인 에너지 활용 효율을 크게 향상시키는 동시에 직접적인 산업 폐열 배출이 환경에 미치는 영향을 줄입니다. 철강, 시멘트, 유리 등 에너지 소비가 높은 산업에서 효율적인 열회수 열교환기를 갖춘 ORC 시스템은 생산 과정에서 발생하는 폐열 에너지의 50% 이상을 전기로 전환하여 기업의 에너지 소비 비용과 온실가스 배출을 줄여 산업 저탄소 혁신을 위한 실현 가능한 경로를 제공합니다.{4}}