螺杆膨胀机技术及应用介绍讲解

蒸汽，单机功率>3000kW
二、技术特点 (Technology Characteristcs)
3、余热发电和新能源发电的技术优势
工业余热废热领域优势
A、工业烟气回收的应用优势 可回收150℃以上烟气发电，比常规技术（300℃以上）更充分。
B、蒸汽余热回收的应用优势 可回收各种蒸汽（含汽水）发电，比常规技术（须干净无水）更广泛。
4、产品规格 (Product Specifications)
江西华电电力有限责任公司具有螺杆膨胀机的完整企业技术标准，目前拥有八种机型规格。
机型 SEPG 80 SEPG100 SEPG180 SEPG250 SEPG300 SEPG400 SEPG500
功率范围(KW) 1-5 5 - 15
20 - 50 50 – 250 100 – 500 200 - 1000 400 - 1500
转速(rpm) 2000 – 6000 2000 – 6000 2000 – 6000 1500 – 6000 1500 – 3000 1500 – 3000 1500 – 3000
长X宽X高(mm) 430 X 240 X240 550 X 300 X 400 700 X 500 X 650 1500 X 1500 X 1300 1700 X 1700 X 1360 2000 X 1800 X 1500 2200 X 2100 X 1660
二、技术特点 (Technology Characteristcs)
（2）工业烟气回收发电
烟气温度 （℃） ～ 200 ～ 300 ～ 400
发电指标
（度/万标米立方）
20 ～ 40
80 ～ 100
120 ～ 150
工业烟气情况相对复杂，除了烟气温度指标和现场施工条件外，还 涉及到烟气成分、磨损以及腐蚀等问题，可能会发生较大偏差。
二、技术特点 (Technology Characteristcs)
3、螺杆膨胀机与汽轮机比较
螺杆膨胀机
汽轮机
适用于过热蒸汽、饱和蒸汽，还适用于 一般适用于过热蒸汽，对于饱和蒸汽和
汽液两相以及热液热水，对工作介质品 湿蒸汽，汽轮机应用受到限制，对工作
质要求不高
介质品质要求高
结构简单，维护方便，正常运行十年内 无大修，无需专业检修队伍和设备；转 速相对低，可按被驱动的工作机械转速 直接驱动，运转平稳，振动少，噪声小
螺杆膨胀机是当今唯一能回收过热蒸汽、饱和蒸汽、汽水两相及热水热液的 新型动力机，既可用于工业余热废热回收发电（回收70-80℃以上热水热液、所 有蒸汽、180℃以上烟气），也可用于新能源（地热、太阳热能及生物质热能） ；能除垢自洁，方便应用于地热发电等领域。
（2）“允许大范围波动，布置方便”
螺杆膨胀机允许热源压力、流量大范围内波动；机器可移动，可集中，可分 散，很适合工业余热的特点和发电利用。
SEPG600
500 - 2000
1500 – 3000
3500 X 2500 X 1800
三、产业背景
Industry Background
三、产业背景
热能品位的分布
发电利用 工艺利用
高品位 30%
放散蒸汽 350℃以下烟气 热水热液 波动，形态复杂
低品位 70%
三、行业应用
Industry Application
四、应用介绍（Industry Application ）
2、螺杆膨胀机应用范围
工业余热废热资源 可再生能源资源
工
工
热地
太
生
业
业
水热
阳
物
烟
蒸
热资
能
质
气
汽
ห้องสมุดไป่ตู้
液源 热
热
螺杆膨胀机是一种优良的回收低温能源 发电的新型热动力装置，具有通用性强、热 能适用广、使用维护安全便捷、节能高效等 技术特点，在不影响用户正常生产的前提下 实现节能减排和经济增效。
C、热水热液回收的应用优势
可回收80℃以上热水热液发电，突破常规技术很难发电应用的瓶颈。 新能源领域优势
A、地热发电的应用优势 （1）效率高：比常规地热发电技术高30％－60％。 （2）简单方便：不怕结垢，系统简单、安装投运方便。 （3）投资和维护费用低。
B、太阳能热发电的应用优势 （1）扩大太阳能热发电范围：100℃以上的太阳能热水和蒸汽发电 （2）适应太阳能热源的波动。 （3）降低投资成本和运行成本：系统简单，降低应用门槛。
地热发电
新 能
太阳能热发电
源 生物质热回收
工 业 余 热 废 热
螺杆膨胀机 ＋ 发电机 ＝ 螺杆膨胀发电机组
钢铁冶金行业 电力行业 石油化工行业 建材行业 造纸印染行业 制药及食品行业
二、技术特点 (Technology Characteristcs)
（3）工业热水热液回收发电
热水温度 （℃）
80
发电指标 （度/吨水）
0.3 ～ 0.4
～ 100
1.2 ～ 1.5
～ 120
2.5 ～ 3.5
由于热水热液的品位很低，必须采用双循环螺杆膨胀机发电技术进行 回收发电。
二、技术特点 (Technology Characteristcs)
螺杆膨胀机是一种容积式发动机，工作原理是通过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，实现将热能转换成机械能的作功过程。
螺杆膨胀机作功由进气、膨胀、排气三个过程组成。它的基本结构是由一对阴、 阳螺杆转子和机壳体组成。热流体（蒸汽、热液或汽液两相流体）进入螺杆齿槽A，热 流体能量推动螺杆转动力旋转到B、C、D，齿槽容积增加，流体降压膨胀作功，最后 从齿槽E排出，实现能量转换，螺杆膨胀机功率从主轴阳螺杆输出，驱动发电机发电或 驱动负载节电。
汽轮机结构复杂，维护要求高，一般23年需要大修一次，需要专业检修队伍 和设备；转速相对高，存在振动大、飞 车等安全隐患，需要严格运行条件要求
适用于低温低压蒸汽，单机功率小； 适用于高温高压过热蒸汽，单机功率大；
一般为压力<3MPa，温度<300℃的蒸汽， 一般为压力>4MPa，温度>300℃的过热
单机功率<2000kW
二、技术特点 (Technology Characteristcs)
4、余热回收发电情况
（1）工业余热蒸汽回收发电 蒸汽压力（MPa）
< 0.3
发电指标 （度/吨蒸汽）
30 ～ 50
0.3 ～ 0.6 0.6 ～ 1.0
50 ～ 90 90 ～ 120
适用场合：工业中各种放散蒸汽，地热、太阳能和生物质热产生的蒸汽。
1、常规技术和余热资源现状
常规热发电技术－汽轮机发电机组 基本要求： （1）必须是蒸汽状态，不能液体含量 （2）压力、温度、流量相对稳定 （3）干净的蒸汽 （4）专业的技术维护团队
工业余热废热的现状－很难回收发电 （1）蒸汽、湿蒸汽、热水、低温烟气等 （2）波动大，不稳定 （3）热源结垢、脏 （4）单处热能量小，应用维护技术必须简便
二、技术特点 (Technology Characteristcs)
阴、阳螺杆转子实物图
Figure of Ying and Yang Screw Rotors
螺杆膨胀机实物图
Figure of Screw Expander
二、技术特点 (Technology Characteristcs)
（1）“吃粗粮的动力机”
二、技术特点 (Technology Characteristcs)
进汽过程 Intake
膨胀过程 Expanding
排气过程 Exhaust
螺杆膨胀机示意图
Screw Expander Schematic Diagram
螺杆膨胀发电机组示意图
Screw Expanding Power Unit Schematic Diagram
（3）“使用安全简单”
螺杆膨胀机运行不容易飞车、不需要专门暖机、不盘车，可以直接冲转运转 安全可靠。
（4）“长期无大修，维护方便”
螺杆膨胀机运行操作简单，螺杆转子粗大坚实，可以长期不大修，小修简单 方便，运行维护费用很低，不需要专门的专业技术人员。
二、技术特点 (Technology Characteristcs)
低温余热的解决之道
讲解纲要
• 一、产品技术特点 • 二、产业政策和市场现状描述 • 三、产品在行业的应用方向
一、产品技术特点
Technology Characteristcs
二、技术特点 (Technology Characteristcs)
1、基本原理 (The Basic Principle)