洪澇災害、暖冬、一月份擁有春天的溫度,我們的氣候正在改變,極端天氣正在增加。氣候保護和高效能源利用比以往任何時候更加緊迫和重要,如何更加智能高效地利用能源變成發展趨勢。歐盟已經在嘗試減少二氧化碳排放,目標希望在2020年實現CO2排放量減少30%,并使其成為一項具有約束性的承諾書。為了更好地保護我們的生態環境,在提出創新項目方面,政府研發和工業技術部門面臨著巨大的挑戰和壓力。
配套齊全的德派GET綠色能源渦輪發電機提供利用工業廢氣廢熱進行發電的解決方案,在應對氣候變化方面可以發揮重要作用。
德國聯邦政府經濟和技術部為應對生態環境創新挑戰,同時預見到剩余能源的無限開發潛力及廣泛應用性,追溯至十年前,經德國聯邦議院(德國議會)審議通過發起了一個項目,即專門委托DEPRAG德派總部啟動這個充滿無限潛力的綠色能源回收研究項目。該項目基于“在許多工業生產過程中,大量能量以廢氣廢熱的形式直接釋放到空氣中,而這些能量其實可以通過一定的技術手段進行回收利用”。從工業廢氣廢熱中回收能量并不是一個新理念。
德派首席運營官Dr.Rolf Pfeiffer:“我們的創新點在于只需采用一個結構緊湊,渦輪膨脹機和發電機一體式的分布式能源回收系統,就可以實現殘余能量轉換成電能”
荷蘭國際集團教授Dr.A. P. Weiß(東巴伐利亞大學應用科學Amberg-Weiden)看到了這個系統未來的巨大潛力:
“分布式能源存儲技術推動了空氣壓縮領域的發展,德派創新型GET綠色能源渦輪發電機,所謂CAES(壓縮空氣能源存儲)可以實現小功率范圍的風能和太陽能的能源存儲,為壓縮空氣技術呈現一個新的應用范圍!
硬核技術,不負眾望
現今,德派已經實現了GET綠色能源渦輪發電機產品商業化,功率范圍5kW~175kW,分為5kW,30kW,60kW,120kW和175kW五種規格 ,所有產品的設計生產都實現模塊化,大大降低投資成本。
在GET綠色能源渦輪發電機產品設計評估過程中,需要明確定義工作介質,進口壓力&溫度,出口壓力或溫度,質流量等技術參數,以便進行準確的工藝設 計。
GET綠色能源渦輪發電機可用于開放和閉合過程,適用工作介質廣泛,例如壓縮空氣、天然氣、二氧化碳、水蒸氣、R245fa或SES36冷卻劑、環戊烷。
德派首席運營官Dr.Rolf Pfeiffer:“我們的能量回收系統可直接將工業廢氣廢熱中的能量轉化成電能,也可將我們的GET 綠色能源發電機產品集成至ORC有機朗肯循環系統中,間接利用殘余能量。”
從研究一開始,圍繞Gerd Zinn的開發團隊發現新型能量回收系統必須是一個輕便小巧、簡易操作且運行穩健的系統,在考慮商業成本和維護難度以后,他們想放棄使用傳動裝置,因為這正是研發人員最大的挑戰。由于渦輪機轉子的物理性能和小直徑導致渦輪機和發電機的相對高速旋轉,合適材料的機械性能對研發人員設定明確的限制。沒有足夠小或者滿足耐久性要求的可用標準發電機,能夠抵抗大約40000rpm的計算速度,因此他們必須開發一款合適的新型發電機,轉子的耐久性是研發團隊的聚焦核心點。經過深入研究及反復試驗,最后形成了基于永磁同步發電機發電的緊湊型一體式完整系統。
將工作介質中能量轉換成電能
德派 GET綠色能源渦輪發電機結構緊湊,是渦輪膨脹機和發電機一體式能量回收單元。不含電氣控制柜時,部分規格產品僅有鞋盒大小,方便安裝到有壓降,且空間有限的工況中。通常情況下,壓力能很少被利用,造成了一 定的資源浪費。德派GET綠色能源渦輪發電機實現將工作介質中的能量轉化成電能。渦輪膨脹機和發電機之間通過傳動軸直接連接,無齒輪結構,大大降低了維護成本。
綠色能源渦輪發電機應用領域廣泛
使用德派GET綠色能源渦輪發電機回收能量適用于眾多領域。以鋁或銅的冶煉過程為例,一般通過壓縮空氣來冷卻熔化槽。壓縮空氣在冷卻管路內流動時帶走熱量,通常這一過程帶出的熱量被直接排放到大氣 中。利用我們的渦輪發電機,可以將上述壓縮空氣的熱量轉化成電能。壓縮空氣計算說明:進口壓力5bar,出口壓力1bar,進口溫度120°C和相應的質流量,GET渦輪發電機可以獲得13.6KW的電能。
在一些大型沼氣工廠,殘余能量僅在(200~1500) kW系統中可以被利用,F在,德派GET綠色能源渦輪發電機使得小型工廠也可以實現能源回收。為進一步提高沼氣工廠的效率,甲烷可以并入天然氣,從而實現存儲和運輸。沼氣成分中大部分是甲烷和二氧化碳,在輸入沼氣工質前,需要將其中二氧化碳成分分離。這一 過程通常在加工廠內完成,因為需要相對較高的壓力和溫度條件,二氧化碳通常在最后的工序中生產出來。在這一過程中應用我們的GET綠色能源渦輪發電機,可以回收大量的能量。
在天然氣長距離輸送過程中,為節省管線的投入成本,一般都采用高壓輸送。在到達城市門站以及最終用戶前,通常需要降壓以滿足規定的輸送要求。利用我們的GET綠色能源渦輪發電機,可以在上述降壓過程中,將天然氣的壓力能轉化成電能。壓縮空氣計算說明:進口壓力10bar,出口壓力7bar,進口溫度4.9°C和相應的質流量,GET渦輪發電機可以獲得7.0KW的電能。
為了延長維護間隔時間,工程師們現在已經開發了一種重新潤滑裝置,可以自動重新潤滑渦輪軸承。緊湊型的潤滑泵帶有電池,可以獨立運行,不需要外部電源供電。
綠色能源創新引領未來
DEPRAG德派是GET綠色能源渦輪發電機研發及制造領域的市場領導者。過去的三十年中,為客戶提供了諸多定制化研發的工業廢氣廢熱進行發電的解決方案,現今綠色能源渦輪發電技術已經成為公司的一個創新聚焦點。這些創新解決方案可以實現德派品牌的創新型應用。德派始終認為創新和對現有產品線的持續改善是應對我們這個時代挑戰的最佳解決方案。
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