國內應該大力推廣工業餘熱回收

在這件事情上，我給工研院高度肯定！

媽媽監督核電廠聯盟

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[ 熱能變黃金!! 從此廢熱不浪費 台灣首座渦輪ORC廢熱發電廠 可望明年設置!! ] （12/02/2014 中國時報）
★★ 光光就以工業廢熱來說, 之前我國每年無法有效回收的低溫廢熱量 (攝氏 400 度以下, 已經過一次回收程序或無法再回收而排放者) 約有 8,500 千公秉油當量, 相當於 880 億度電以上的能量，相形之下，假設台電核四廠兩部機組可以運轉的話，預計每年的發電量約212億8680萬度。
因此, 若能透過目前我國已經開發出來的廢熱發電自主技術：固態熱電發電技術, 或是有機朗肯循環（Organic Rankine Cycle, ORC ）系統熱電發電技術, 就可以將過去被丟棄的熱源取回再好好利用, 也讓我們有了將低溫熱能變黃金的機會, 如此也會對台灣的節能、減碳、減廢、發電、產業發展有非常大的助益。
從現在開始，以前被我們視為無用廢棄物而任意排放、浪費掉的熱能，現在可以回收利用來發電！如此做，不但環保、節能、減碳又可以提高能源效益，一舉數得！
這一系列文章中所介紹如何利用各種廢熱來生產額外電力的新方法，都是我們台灣已經開始研發成功，可以大力發展的節能減碳新技術，這些新知和趨勢，絕對是我們大家都應該有所了解並廣為流傳的好消息。★★
在經濟部能源局大力支持下，工研院成功開發出國內第一台以渦輪式膨脹機為核心引擎的ORC發電機（有機朗肯循環機組；Organic Rankine Cycle，ORC），未來國內工業低溫餘熱回收發電系統之單機發電容量將放大至250kW以上。
工研院預期最快明年與廠商合作，實地設置國內首座渦輪ORC餘熱回收發電示範電廠。
根據統計，中低溫餘熱排放量占台灣工業餘熱量的64％，以科技將低溫餘熱拿來發電，就可達到節能減碳的效益，「ORC發電機正是低溫餘熱回收發電的利器！」
能源局指出，ORC發電機組可將80℃到300℃的餘熱轉換為電力，不需燃料成本。
相較其他發電方式，ORC餘熱回收發電技術成本相對低廉，且機組維修少、壽命長，估計業者投資ORC發電機組，三年內就可回收成本。製程餘熱能溫度愈高的業者，ORC發電效率愈高，回收期就愈短。
早期ORC發電機多掌握在國際廠商手中，國內業者若直接向外國業者購買機組，不僅單價高，且無法依業者作業現場實際需求調整，往往造成發電效率不佳、維修不易。
能源局在多年前就開始重視工業餘熱回收的價值，能源局委託工研院依照國內工業低溫熱能的特性，研發的ORC機組，掌握機組系統設計、經濟效益分析、關鍵元件開發和系統整合與測試等技術，可依工廠現場條件量身打造最佳發電效率，且售價低於國外機組，一舉解決這些困境。
螺桿式膨脹機ORC，除應用於宜蘭地熱發電、花蓮台肥海洋溫差發電及中鋼示範型10kW餘熱回收發電機組外，已有國內企業響應，包括軸承大廠東培、化學大廠台化，都已在廠區內導入螺桿ORC系統，將製程產生的100℃以下低溫餘熱回收發電提供給工廠使用，創造節電效益。
能源局強調，透過工業餘熱回收發電，企業可將節能減碳的社會責任付諸行動，進一步撙節電力成本。能源局與工研院攜手投入自主研發ORC發電機組，可進一步建構國內ORC產業上中下游供應鏈，促進國內傳統產業技術升級，並與國際環保節能減碳趨勢結合，有助我國發展低溫餘熱回收發電產業。
★★ 更多相關細節請見：
[ 熱能變黃金!! Part 1 - 台灣國產技術研發成功 可使用廢熱發電，從此廢熱不浪費！] (09/2014 能源報導月刊)
https://www.facebook.com/momlovestaiwan/photos/a.214032908732304.53403.213063155495946/510259889109603/
[ 熱能變黃金!! Part 2 - 節能、減碳、減廢、發電 一舉數得!! - 固態熱電發電技術 ] (09/2014 能源報導月刊)
https://www.facebook.com/momlovestaiwan/photos/a.214032908732304.53403.213063155495946/511096012359324/
[ 熱能變黃金!! Part 3 - 讓能源充分發揮效益 - 工業廢熱回收 台灣也做的到!! ] (09/2014 能源報導月刊)
https://www.facebook.com/momlovestaiwan/photos/pb.213063155495946.-2207520000.1417500011./510259889109603/?type=3&theater
圖片來源：
經濟部能源局能源報導月刊2014年9月熱能變黃金專刊
http://energymonthly.tier.org.tw/outdateorder.asp…
資料來源：
http://www.chinatimes.com/newspapers/20141202000336-260208
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• 謝昆霖 陳律知道它的工作原理嗎？
• 張愷宏 感覺好像是把廢熱經過熱交換器蒸發冷媒，然後高壓冷媒推動發電機之後在經過冷凝器加熱冷卻水最後進水塔
• Vincent Chen 主要是更換水為吸收熱效率較高的其他冷媒（氨、冷媒等所謂有機工作流體），使其能夠使用高溫渦輪發電機的尾氣餘熱（80度Ｃ~300度Ｃ）來發電，其他部分，都跟傳統蒸氣渦輪發電機大同小異。我找找這個ORC的工作原理。
  
  不管火力或核能電廠，都是透過高壓蒸氣推動渦輪機發電，其高溫尾氣，會到冷凝器／塔，與冷水（海水）或冷空氣做熱交換，熱能排到環境去（浪費掉），熱蒸氣降溫還原為水，然後再輸回火爐／熱交換器加熱，完成一個循環。
• Cherub Shiao 但現在競爭都全球化了，這也不是什麼新奇的技術，只是重新開發別國開發過的東西罷了。我之前10年在德商就職時就有看過這類的東西了，國外實裝的也很多，台灣有在做事是很好，只是實在落後太多年了。
  
  除非國外技術輸入太貴，不然工研院開發這個意義不是很大。
• Vincent Chen 沒錯，這是老技術，但是台灣若不是工研院來做，有它加持，民間廠商是做不來的，而且最該裝這個，不是別的，是台電的那些發電電廠。
  
  https://www.google.com.tw/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s......
  
  有機朗肯循環(organic Rankine cycle, ORC)
  依據冷源和熱源溫度範圍，選用合適低沸點有
  機工作流體(例如：冷媒、氨等)，可將中低溫
  熱能轉換為電力或軸功輸出；依據中低溫熱源
  溫度範圍，基於ORC系統設計和熱力性能表
  現，分析有機工作流體對系統熱效率和膨脹機的
  特性影響，篩選合適工作流體。
  
  產品架構圖，其結構簡單僅由下列關鍵元件構
  成：(1) 工作流體昇壓泵：升壓液態工作流體，
  並送入蒸發器；(2) 蒸發器(殼管式或板式熱交
  換器)：擷取中低溫熱能，汽化ORC工作流體
  後，排至膨脹機入口；(3) 膨脹機(螺旋式膨脹
  機或渦輪機)和發電機組：轉換工作流體的熱
  能和壓力能為膨脹機軸功，再經由發電機產生
  電力。作功後的過熱工作流體，排至冷凝器入
  口；(4) 冷凝器(殼管式或板式熱交換器)：冷凝
  做功後的過熱工作流體為液態，並送往工作流
  體昇壓泵入口，完成ORC熱力循環。ORC熱
  力循環屬於密閉式迴路系統，工作流體僅透過
  蒸發器和冷凝器分別與熱源、冷源傳遞熱能。
  工作流體於循環迴路內保持潔淨，關鍵元件運
  轉順暢；因此ORC具備經濟壽期長(≧20年)、
  系統穩定性佳、可靠度高、維修少等產品特
  性。
• Cherub Shiao 民間電廠啊…
  其實他們有利可圖就會去做，但台電的無能文化或是能力不足…
  才是台灣能源問題的所在，而這並不是很容易的事…他們無能好幾十年了 QQ
• Vincent Chen 我稱讚工研院，是因為這件事有他們來參與推動，廢熱發電才會普及，而且政府給所謂研發或裝機補助，才有名目，工研院出名，廠商得利（發電賺錢或節省電費，降低汙染／少繳空汙費，．．．），裝置供應商也才有生意可做，皆大歡喜。
  http://www.csmc.com.tw/business07_ch.aspx
  高溫爐氣熱能回收利用
  轉爐是煉鋼廠的主要煉鋼設備，煉鋼過程中爐內的反應非常劇烈，尤其是在吹煉的過程中，鐵水中的碳會發生劇烈的氧化作用，並生成大量的CO和少量的CO2及其他氣體，一起構成轉爐氣。轉爐煙氣的特點是溫度高、氣體種類多、含塵量大、具有毒性和爆炸性，所以煙氣的淨化處理不僅僅是環保的需求，並且還可以回收大量的熱能用以轉換成其他能源。
  轉爐爐內產生的氣體（OG），從裝在爐口上部的活動煙罩收集，再進入固定煙罩及汽化冷卻器間接冷卻，活動煙罩、固定煙罩、汽化冷卻器構成氣體冷卻系統。在轉爐吹煉時，其煙氣主要含CO (85~90%)和CO2 (10~5%)，以大約1450℃的溫度進入活動煙罩。藉由氣體冷卻系統的冷卻，一方面將煙氣的熱能回收，同時也使後段的煙氣淨化設備得以順利操作運行。
  於中鋼廠內廢氣煙囪共同規劃設置有機朗肯循環系統(Organic Rankine Cycle，ORC)，將中低溫廢氣捕捉再利用來發電。
  有機朗肯循環和一般的朗肯循環在運作的原理上是相同的，兩者最大的差別是ORC將原本工作流體的水，轉換成有機流體，因此不需要太高的熱源溫度，即可將有機工作流體蒸發汽化，壓縮後用來作功發電。歐洲、美國、日本皆有研發MW發電量的ORC系統，主要應用於地熱、工業廢熱與聚光型太陽能電廠。直到近幾年，國外才開始投注數十~數百KW級ORC產品的研發，充分應用於工業廢熱、生質能、地熱能等場合，宜蘭清水地熱，已於今年初試運轉成功。
  由於ORC系統用於工業廢熱在台灣尚屬初創，中鋼機械結合工研院、學界、中鋼的力量，評估、規劃並引進國外技術與設備，即將建置出國內第一套利用中低溫工業餘熱發電的ORC系統，未來希望可逐步將此機組國產化，降低成本，使此系統普及於傳統產業，邁向集團節能减碳的目標，也為綠能產業盡一份心力。
  「煙氣熱交換器」(GAS GAS HEATER,簡稱GGH)，為一套非洩漏式熱交換器，由中鋼機械自行研發設計製造，運用熱能回收，減少煤使用量及碳排放量，並以特殊技術，減低管排檢修支出，增加機組發電量效益。此外，更可有效改善空氣品質，達成節省成本及節能減碳維護環境的雙贏結果，是一項優秀的技術產品。
  煙氣熱交換器主要設備包含：煙氣冷卻器6迴路、煙氣再熱器6迴路、循環管路6迴路、熱水循環泵12台、蒸氣加熱器1座、膨脹槽1座、冷凝水回收槽及泵1套及吹灰器96支。
  

  
  

  

  綠色事業

  csmc.com.tw
• Vincent Chen 你看看核一，核二，與核三廠，沸水發電的尾氣餘熱，都要靠吸進大量海水來做熱交換才能降溫，排水口附近一大片海域的水溫都能提高攝氏十度，你看那發電廢氣還還有多少能量被浪費掉！而且還造成環境汙染，與珊瑚蟲的死亡！如果裝上這種廢氣發電機組，不但提升發電效率，還可以減少對環境的衝擊，讓排水口的水溫下降幾度，珊瑚礁少死一些，讓魚兒有東西吃，那就是功德無量了。
  上面中鋼對於煉鋼爐廢氣的回收發電處理，除發電賺錢／節省電費外，也有降低汙染的功效，所以我很贊成讓工研院掛名推廣這（不管這是個多成熟的項目）。
• Cherub Shiao 的確。
  核能機組的幅射問題不談的話。
  各電廠及高爐早就該加裝這些東西了。
  台灣人好像一點都沒意識到我們的島多小 XD