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螺杆膨胀发电机1、适用行业范围螺杆膨胀发电机是利用蒸汽、热水、热液或汽液两相流体或被污染的热能等为动力源，将热能转换为动力并驱动发电机、风机、水泵、压缩机、搅拌机、磨煤机、制粉机等机械设备负载，替代原有的电动机回收动力，也可以直接并网发电。
螺杆膨胀发电机所使用的热源包括：工业锅炉蒸汽或热水、石油化工余热蒸汽或者热水、冶金钢铁余热蒸汽或者热水、地热太阳能蒸汽或热水、垃圾焚烧炉蒸汽或热水、电厂蒸汽（抽汽和排汽或者连排水等）、减温减压阀节流损失回收、内燃机废气余热回收、水泥窑炉废气余热回收、生物能源回收等。
螺杆膨胀发电机应用的范围十分广泛，可以在电力行业、冶金钢铁行业、石油化工行业、轻工行业（造纸、纺织印染、药业、酿酒业、玻璃工业等）、建材水泥行业、地热、太阳能发电及其他热电冷联产联供等领域广泛应用。
2、基本原理螺杆膨胀发电机基本构造是由一对螺旋转子和机壳组成的动力机。
流体进入螺杆齿槽，压力推动螺杆转动，齿槽容积增加，流体降压膨胀作功，实现能量转换。
具体的工作原理参见图，蒸汽、热液或汽液两相流体先进入机内螺杆齿槽A，推动螺杆转动，随着螺杆转动，齿槽A旋转到B、C、D逐渐加长，容积增大，流体降压降温膨胀（或闪蒸）做功，最后从齿槽E排出，供生产用热或循环再加热做功。
功率从主轴阳螺杆输出，亦可通过同步齿轮从阴螺杆输出，驱动风机、压缩机、水泵或驱动发电机发电。
3、主要设备及运行管理产品由螺杆发电机机组本体、调速系统、润滑油系统、冷却系统、自动危急保护系统等组成。
螺杆膨胀发电机外形结构图螺杆膨胀动力发电机组实物图螺杆膨胀发电机在热源参数大幅波动工况下，能够高效、安全运行。
不飞车、无盘车、免暖机、机组启停和运行平稳简便。
长期无大修，小修维护简易；无需专人值守运行操作。
4、主要技术指标及条件4.1 技术指标直接驱动螺杆膨胀发电机的热源应用范围如下：蒸汽参数： 0.15MPa － 3.0MPa ，温度 <300 ℃热水参数：压力 0.8MPa 以上的热水，温度 >170 ℃间接应用的热源范围如下：蒸汽参数：压力 <0.1MPa 以下的各种蒸汽 ――双循环发电热水参数：压力 <0.8MPa 以下，温度 >65 ℃的热水 ――双循环发电烟气参数：温度 >200 ℃的各种烟气 ――配余热锅炉发电4.2 条件要求4.2.1 放置要求：需室内放置，考虑检修吊装设施。
目录一、螺杆膨胀机的背景及意义 (2)1、应用背景 (2)2、技术背景 (2)3、推广意义 (3)二、工作原理及特点 (4)1、概述 (4)2、工作原理 (4)3、技术特点 (5)4、低温螺杆膨胀发电热力循环性能 (6)三、螺杆膨胀机工作过程的理论基础 (7)1、实际气体状态方程式 (7)2．实际气体的绝热等熵膨胀过程 (7)3．际气体的绝热非等熵膨胀过程 (8)4．热力学第一定律方程式 (9)5．伯努利通用方程式 (10)6．工作过程在图形上的表示 (11)四、螺杆膨胀机的损失、效率及功率 (13)1．泄漏损失 (13)2．流动损失 (14)3．等熵效率、制冷量与机械功 (16)五、螺杆膨胀机在电力行业的应用 (20)1、热电厂的应用 (20)（一）概述 (20)（二）蒸汽压差螺杆膨胀机发电原理 (20)（三）蒸汽压差螺杆膨胀机发电经济分析 (21)（四）应用案例 (24)2、凝汽式火力发电厂 (28)（一）连续排污水的回收利用 (28)（二）电厂减温减压阀节流损失的回收利用 (32)六、螺杆膨胀机在石油化工行业的应用 (33)1、炼油厂余热回收的应用 (33)2、黄磷厂余热回收的应用 (34)3、碱厂余热回收的应用 (35)七、螺杆膨胀机在冶金钢铁行业的应用 (37)1、在冶炼厂的应用范围及方式 (37)2、在冶炼厂的应用实例及效益分析 (39)3、回收加热炉驱动发电机 (41)4、回收转炉驱动发电机 (43)5、余热蒸汽的回收利用 (43)6、工业热水（60℃以上）发电的利用 (45)7、钢铁工业辐射热发电的利用 (48)八、螺杆膨胀机在造纸印染行业的应用 (50)九、螺杆膨胀机在食品医药行业的应用 (52)十、螺杆膨胀机在建材行业的应用 (53)1、螺杆膨胀机回收水泥厂蒸汽的应用 (53)2、利用玻璃行业的饱和蒸汽发电 (54)十一、螺杆膨胀机在地热和太阳能发电中的应用 (55)1、地热发电的应用 (55)2、太阳能发电的应用 (58)十二、螺杆膨胀机产品 (60)1、产品概述 (60)2、工作过程 (60)3、主要设备及运行管理 (60)4、主要技术参数指标及条件 (62)5、产品特性与水平 (62)6、产品规格系列 (62)螺杆膨胀机的背景及意义1、应用背景我国的一次能源资源现状不容乐观，煤炭资源储量虽然世界排名第二（美国第一，是我国储量的一倍），但我国可开采的煤炭资源不足百年时间，远少于世界前六位储煤量国家；我国的石油和天然气资源也仅够开采几十年，世界范围内的石油资源开采也可能在本世纪内短缺。
螺杆式膨胀机Screw Expander用途螺杆膨胀机属于实现热功转换的热能机械，利用低品位热源，实现功率输出。
传统的热功转化，是利用高压、高温过热蒸汽推动汽轮机转动，再带动同步发电机，从而实现热到功。
电力，属于最高级别的能源，使用传输方便，是现今最主要的工农业生产动力来源。
汽轮机等发电机组，消耗的是高品位能源或原料，无法使用低品位的能源，同时产生很多废热。
螺杆膨胀动力机正是利用低品位的热源，实现热功转换。
这样做的好处是，热源可以是余热、废热，变废为宝，降低了能耗，增加了产出。
1 使用要求条件✧温度高于85℃的热水✧温度高于85℃的其他液体，如油，化工原料✧低压水蒸汽✧烟气✧高压水蒸汽2 收益➢一般以发电为目标，用户可以得到电力➢特殊使用3 产品种类不论螺杆膨胀机直接使用的是哪种工质，膨胀机本身的结构和原理都是一样的。
精密加工的一对螺杆转子，安装在机壳内，在啮合运转过程中，工作腔容积有变化，这样就可以实现膨胀或者压缩。
高压介质从高压孔口进入工作腔后，气体要膨胀，这样就推动转子向前运转，当工作腔到达排气位置时，开始排气，完成工作腔的膨胀过程。
螺杆膨胀机的转子分别称为阳转子、阴转子，阳转子输出动力。
螺杆膨胀机转子（1）ORC型膨胀机（ORC Screw Expander）使用有机介质，在一个封闭循环内部实现朗肯循环，从高温热源吸热，向低温热源放热，输出轴功率。
膨胀机需要利用循环系统才能起作用，不能单独使用。
机组结构复杂。
所需条件低，更适合低品味热源回收。
ORC热力循环原理图ORC螺杆膨胀机运转原理：预热器、蒸发器接受热源的热量，将工质加热成高温高压的蒸汽（非水蒸汽），然后进入膨胀机推动转子做工，同时降温降压。
蒸汽从膨胀机排出后，进入油分离器，分离润滑油，气体进入冷凝器冷凝成液体，液体被液体泵升压，进入预热器、蒸发器，完成一轮循环。
同时还存在的一路循环是润滑油在油分离气实现分离后，借助油泵输送至各润滑点，确保轴承等零件的润滑和降温。
科技成果——螺杆膨胀动力驱动节能技术适用范围钢铁行业工业低品位余热资源回收利用行业现状目前我国工业领域存在大量余热资源未加利用，在能耗较高的钢铁、建材、石化等行业尤其如此。
在钢铁行业，钢铁厂炼铁、炼钢工序环节会产生大量含有余热的废气，如高炉废烟气、转炉烟气等，具有很高的利用价值。
在水泥行业，我国新型干法水泥生产技术的普及率已达70%以上，产生的烟气为中低温烟气，一般在400℃以下，通过配套建设相应的余热发电装置，可回收的低温余热折合100万tce以上。
在石化行业，低温余热一般是指温度低于130℃的物流所携带的热量，其在炼厂总能耗中占有相当大的比例，有的高达60%。
低温余热产生的环节—般为常减压装置中抽出产品的冷却热量等，可利用的余热资源量十分可观。
在有色行业，铝冶炼过程因受工艺技术条件的限制，有些氧化铝厂煤气发生炉生产出的350-550℃高温煤气，必须经过循环水喷淋、洗涤塔洗涤降温到35℃后才能供生产使用，产生大量余热资源，可采用适当的余热回收技术对其进行回收利用。
目前应用该技术可实现节能量4万tce/a，减排约11万tCO2/a。
成果简介1、技术原理该技术是一种新型的低品质能源动力机。
热流体（蒸汽、热液或汽液两相流体）进入螺杆齿槽，热流体能量推动螺杆转动旋转，齿槽容积增加，流体降压膨胀做功，最后排出，实现能量转换。
其功率从主轴阳螺杆输出，驱动发电机发电或驱动负载节电。
2、关键技术（1）对做功热介质适应性强，无特殊要求。
该技术可同时适用于过热蒸汽、饱和蒸汽、汽液两相和较高温度热水；也适合于高盐分和结垢的介质状态。
（2）对负荷变化和进排汽参数变化，适应性很强。
即：允许负荷和参数在大范围内波动变化，而驱动工作效率降幅很小，与设计值接近，并能维持稳定的高效率，运转平稳、安全、可靠。
3、工艺流程设备结构如图1：图1 螺杆膨胀动力机结构简图工艺流程见图2：图2 应用螺杆膨胀机的系统工艺流程图主要技术指标动力机内功率：65%-80%；运行功率范围：30%-100%；进口介质压力：0.3MPa-3.0MPa；进口介质温度：120-300℃；做功介质类型：过热蒸汽、饱和蒸汽、湿蒸汽、热水、含盐污染热源介质和其他化工物质；机组转速：1000-3000rpm；拖动负载：发电机直接发电、其他转动设备，如水泵等；冷却水要求：流量≥2t/h，无杂质和腐蚀的工业水。
螺杆膨胀动力机在冶炼厂的应用技术1、前言利用液体、气体介质在成对螺杆间降温、降压膨胀推动主轴转动的螺杆膨胀动力机技术，在上世纪七十年代被美国率先研制，并成功地用于地热水汽水两相全流60kW螺杆膨胀动力机，八十年代美国又试制成功1000kW地热水螺杆膨胀发电机机；日本北海道大学也进行过氟里昂汽液两相全流螺杆膨胀动力机研制，1985年日本株式会社前川制作所研究成功用于工业锅炉饱和蒸汽差压发电的螺杆膨胀发电机机，其功率为102kW；我国八五计划将螺杆膨胀动力机技术列为重点攻关项目，1990年研制出实用动力样机，同年通过国家建材工业局组织的验收，现在建材、发电、化工行业得到利用。
目前，我国制造的螺杆膨胀发电机单机功率可达1500kW。
2、工作原理流体介质进入螺杆齿槽，推动阴阳两螺杆向相反方向转动，螺杆的转动，使齿槽旋转到相应的位置。
随着行程的加长，容积增大，介质流体降温降压闪蒸膨胀作功，然后从齿槽排出，同时，主动阳转子将功输出。
螺杆膨胀动力机是回转式容积膨胀机，在每一工作周期，流体介质依次进入若干相同的工作容积膨胀作功，分析工作容积的变化可知，螺杆膨胀动力机过程是由转子及流体介质进口、排出口的设计参数决定的，即对于特定的机器，其膨胀比一定，当流体介质的进口压力恒定则排出压力一定。
在大中型铜冶炼厂，因熔炼及电解工艺过程需用压力为0.8 MPa～0.15 MPa 低压饱和蒸汽作为热源来保温或加热工艺介质，为此，除设有余热锅炉外通常还需建较大规模的低压工业锅炉房。
而锅炉单机出力≥6t/h时，其额定工作压力均≥1.27MPa，所以大中型铜冶炼厂的低压工业锅炉房锅炉的额定工作压力均≥1.27MPa。
某冶炼厂生产、生活用蒸汽压力在0.5 MPa～0.15 MPa的用量占工厂蒸汽总用量的80%以上，这些蒸汽有1.4 MPa～0.5 MPa的差压，若采用减压方式降低蒸汽压力以满足工艺用汽参数的要求，其绝热节流过程是高品质的蒸汽变成低品质的蒸汽的过程,也是能量的白白损耗过程。
浅析螺杆膨胀机在石油化工企业的应用摘要：目前石油化工企业生产过程中，由于氧化裂解反应大多数属放热反应，为了保证反应和裂解过程连续进行，必须将该热量移走。
通常aaa用，这一过程不仅造成减压工作时产生大量的压差能量浪费，蒸汽没有进行合理的梯级利用，同时也给企业带来了运营成本的上升。
鉴于上述情况采用以旁路形式接入螺杆膨胀动力机既可实现减温减压，又能利用原减压阀的压差蒸汽驱动螺杆膨胀动力机做功，带动发电机进而进行发电或输出动力带动机泵运转，衍生节能效益。
一、螺杆膨胀机的市场分析与产品竞争力新能源与低温热能回收发电在我国乃至世界仍处于初级发展阶段，成长空间巨大。
工业余热、废热与发电利用，在国家节能减排政策的推动下，前景非常广阔。
螺杆膨胀机在该领域的应用及其产生的节能效益尤为明显，螺杆膨胀机的研究及发展为我国的节能事业有着重要应用。
目前双螺杆膨胀动力机已成功应用于钢铁冶金、石油化工、热电电力、制药及食品等行业，由于其压差发电要求供汽参数低、适应性广、节能效益显著，在较多领域建立了节能减排平台，在推动落实国家节能减排目标、提高能源利用率、推动循环经济发展方面取得了积极的环境效益和社会效益。
其主要应用实例详见下表：主要应用实例表二、螺杆膨胀机简介螺杆膨胀动力机是一种既可实现减温减压又能同时输出动力的先进设备，利用石化工业中产生的蒸汽、热水等热力源，将热能转换为热力，直接驱动发电机发电，或驱动风机、水泵、压缩机、磨煤机、制粉机等机械设备运转，替代电动机，使用螺杆膨胀动力机驱动发电机组能够较好回收这些余热、余能并将其转化成电能或机械能。
1.结构特征螺杆膨胀动力机的基本构造由一对阴阳转子、支撑轴承、冷却水套、机械密封和机壳体组成。
2.工作原理蒸汽、热水等热力介质首先进入膨胀机内螺杆齿槽，推动螺杆转动，随着螺杆转动，膨胀机容积不断增大，蒸汽降压、降温膨胀、闪蒸做功，最后排出气体，从主轴阳转子螺杆输出动力，驱动发电机或机泵，实现能量转换做功。
