螺杆膨胀动力驱动节能技术
- 《国家重点节能技术推广目录（第二批）》P72-74
一、技术名称：螺杆膨胀动力驱动节能技术
二、适用范围：工业低品位余热资源回收利用
三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状：
由于我国能源结构的特点，能源没有充分达到梯级利用，能源总体利用率很低，余热资源量大而分布广泛，主要表现在：
1） 现有50万台工业锅炉，其中相当部分6～10t/h锅炉的额定蒸汽压力为1.3MPa，由于生产工艺方面的原因，需减温减压运行，造成大量浪费。
2）大量工业炉窑消耗了大量能源，尤其像水泥行业，企业平均熟料能耗为国外先进水平的2 倍以上，余热回收率仅为2％，大量低品位热量被浪费。
3）石油和化工行业生产工艺中产生的低温低压废热资源得不到合适应用，被白白浪费。
四、技术内容：
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，流体降压膨胀作功，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：
工艺流程见图2：
五、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：0.3～3.0MPa；
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。
六、技术应用情况：
螺杆膨胀动力机已通过了一系列国家级、部委级的技术评审和鉴定，主要包括：
1）国家“八五”科技攻关大试；
2）获江西省科学技术厅“江西省重点新产品技术鉴定证书”；
3）获江西省机械厅“新产品新技术鉴定验收证书”；
4）获第八届中国国际高新技术成果交易会自主知识产权证书；
5）获联合国工业发展机构2006 年“蓝天奖”提名奖第一名；
6) 获国家知识产权局颁发的发明专利证书。
目前，螺杆膨胀动力机已广泛应用于电力、化工、石油、冶金、轻工、建材、纺织等工业领域，国内市场产品销售已达230 多台。
七、典型用户及投资效益：
典型用户：西藏羊八井、新余钢铁厂、九江电厂、中石油银川炼化厂、广东造纸厂、华能北京、山东胜利发电厂、江苏南通唐闸热电厂、沙湖纸业、江苏天生港发电厂
1）新钢厚板厂。建设规模：装机300kW 加热炉放散蒸汽发电。主要改造内容：安装1 台螺杆膨胀动力机，直接从放散口将蒸汽引入动力机，蒸汽作功发电。节能技改投资额260 万元，建设期3 个月。年发电150 万kWh，相当于年节能525tce，投资回收期4 年。
2）国电九江电厂。建设规模：装机300kW 锅炉排污水发电项目。主要改造内容：将排污水经调压后引入动力机，排污水作功发电后加热冷水利用。节能技改投资额260万元，建设期3 个月。年发电170 万kWh，供热水18 万吨，相当于年节能2066tce，投资回收期1.5 年。
八、推广前景和节能潜力：
目前该技术在各行业都有应用，但推广比例还较小，基本在1％以下，预计近几年将得到广泛推广。以钢铁和石化行业为例，预计到2015 年可在其余热废热利用中推广到70％～80％，形成节能能力约200 万tce/a 。
信息来源：国家发改委网站。
