(九)一种基于螺杆膨胀机的余热利用技术
1.技术适用范围
适用于余能回收利用系统设备节能技术改造。
2.技术原理及工艺
热流体介质输入螺杆膨胀机,随着阴、阳螺杆槽道中热流体的体积膨胀,推动阴、阳螺杆向相反方向旋转,齿槽容积增加,热流体降压膨胀做功,实现热能向机械能转换,螺杆膨胀机与发电机相连,驱动发电机发电,从而实现余热利用,热流体介质可以是工业余热蒸汽、汽液两相热水或气站减压天然气。基于螺杆膨胀机的余热利用技术原理如图所示。

基于螺杆膨胀机的余热利用技术原理图
3.技术指标
(1)机组等熵效率:65%~83%;
(2)抗波动能力强,负荷波动范围:30%~120%;
(3)控制精度:1%;
(4)噪音:<85 分贝。
4.技术功能特性
(1)螺杆膨胀发电机组为机电一体化集成设备,现场安装方便易移动,运行维护费用低;
(2)调节范围广,适应波动性强且能缓解工艺的波动;
(3)可实现无人值守;
(4)设备占地小,辅助系统简单,无需盘车,方便快速启停。
5.应用案例
金德铅业改造项目,技术提供单位为江西华电电力有限责任公司。
(1)用户用能情况:该项目冶炼矿铅 10 万吨/年,氧气侧吹还原炉、原有烟化炉和氧气底吹炉余热锅炉产生蒸汽,蒸汽压力为 1.7~2.6 兆帕,流量 11~25 吨/小时;供生产和生活用汽量为 5吨/小时,用汽压力 0.3~0.4 兆帕。
(2)实施内容及周期:设计安装 1 台背压机组,装机功率1500 千瓦,安装 1 台纯凝机组,装机功率 2000 千瓦。实施周期六个月。
(3)节能减排效果及投资回收期:改造完成后,节约电量2400 万千瓦时/年,折合节约标准煤 7440 吨/年,减排 CO2 2.1 万吨/年。投资回收期 1.5 年。
6.预计到 2025 年行业普及率及节能减排能力
预计到 2025 年行业普及率可达到 20%。可实现节约标准煤67 万吨/年,减排 CO2 185.8 万吨/年。