توليد الطاقة بدورة رانكين العضوية (ORGANIC RANKINE CYCLE، وتُختصر بـ ORC) هو عملية امتصاص الحرارة من الحرارة المهدورة (مثل الماء الساخن، البخار، بخار الماء، إلخ) عبر مبادل حراري، ثم تمديدها في التوربين لإنتاج شغل ميكانيكي، مما يدفع المولد لتوليد الكهرباء.
نظام توليد الطاقة من الحرارة المهدورة ORC بفئات 125kW و315kW و500kW، الذي طورته شركة شيانغتان للكهرباء (Xiangtan Electric) ويمتلك حقوق ملكية فكرية مستقلة بالكامل، قد أكمل اختبارات التشغيل الصناعي ويعمل بشكل مستقر في توليد الكهرباء، حيث وصلت كفاءة التحويل الحراري إلى الكهرباء إلى مستوى متقدم في فئته، مما يملأ الفراغ التقني في مجال استرداد واستغلال الحرارة المهدورة الصناعية في الصين.
المزايا التقنية
تقنية المحامل الخطية عالية السرعة
اعتماد تقنية تصميم المحامل الخطية عالية السرعة الجديدة، مع تصميم يجمع بين الضبط في الحالة الباردة والحالة الساخنة، حيث تتكيف المحامل ذاتياً أثناء التشغيل، مما يرفع الكفاءة بنحو 20%، وتصل سرعة الدوران إلى 12000 دورة/دقيقة، وتتحمل المحامل القوى عبر المحامل عالية السرعة.
تقنية التوليد المغناطيسي الدائم بالقيادة المباشرة لعجلة التمدد التوربينية عالية السرعة
يستخدم هذا التوربين التمددي خمس مراحل أو أكثر، حيث تم تصميم عجلة التمدد التوربينية عالية السرعة بدفاعات جديدة تخضع للتحسين المستمر وفقاً لظروف التشغيل والتكرار، مما يحقق كفاءة إيزنتروبية عالية وتشغيلاً مستقراً ومعدل استفادة عالٍ من الكفاءة. يتم دمج محامل التوربين وعجلة التمدد والوحدة ككل والمولد المغناطيسي الدائم في نمط القيادة المباشرة.
تقنية المبادلات الحرارية عالية الكفاءة لنقل الحرارة عند درجات الحرارة المنخفضة
من خلال دراسة أداء الانخفاض في نقل الحرارة لعوامل وسائط ذات معاملات مختلفة، ودرجة حرارة مدخل المبادل الحراري، وفرق درجة الحرارة بين مائع نقل الحرارة والمائع العامل، وكذلك الضغط، وتقنية تحقيق أقصى كفاءة لاسترداد الحرارة، يتم تقليل فقدان حرارة المائع العامل بشكل أكبر، وتحقيق أقصى تحسين لكفاءة التبادل الحراري للنظام.
تقنية التصميم المتكامل للمولد المغناطيسي الدائم عالي السرعة مع محول التردد
تم تحسين التصميم الداخلي للمولد، واعتماد تصميم المحامل المغناطيسية WH والتصميم مع محرك تعديل السرعة، لحل مشكلة تعديل السرعة بمحول التردد من منظور النظام، بما في ذلك الدوار والأجزاء الثابتة الرئيسية وهيكل التجميع. يعتمد تقنية التكامل بين مولد WH التوربيني ومحول التردد، مع وحدات طاقة محول التردد المتقدمة، مما يقلل بشكل كبير من ضوضاء التشغيل والإشعاع الكهرومغناطيسي، ويقلل من المساحة التي تشغلها ملحقات المحرك. محول التردد محكم الإغلاق بالكامل، مع تدابير مقاومة الغبار والماء.
الفوائد الاقتصادية
بعد استثمار المالك في هذا النظام، يمكنه استغلال موارد الحرارة المهدورة التي كانت تُطلق سابقاً في الغلاف الجوي، وتحويلها إلى طاقة كهربائية عالية الجودة لاستخدام المالك، مما يقلل من نفقات الكهرباء، ويخفض مؤشر استهلاك الطاقة لكل وحدة منتج، ويزيد من تنافسية المنتج.
في الظروف العادية، بعد الاستثمار في هذا النظام، يمكن للمالك استرداد التكلفة خلال 3-5 سنوات.
تقليل نفقات الكهرباء
خفض مؤشر استهلاك الطاقة لكل وحدة منتج
زيادة تنافسية المنتج
نطاق التطبيق
الحديد والصلب والمعادن
الزجاج ومواد البناء
البترول والصناعات الكيميائية
يمكن استخدام نظام ORC بتقنية المحامل الكهرومغناطيسية عالية السرعة على نطاق واسع في استرداد الحرارة المهدورة وتوليد الكهرباء في الصناعات عالية استهلاك الطاقة مثل صناعة الحديد والصلب والمعادن، والزجاج ومواد البناء، والبترول والصناعات الكيميائية. الحد الأدنى لدرجة حرارة مصدر الحرارة المطبق: الماء الساخن تحت الضغط ≥120℃؛ بخار الماء ≥120℃؛ البخار ≥220℃.
