螺桿膨脹機技術(shù)探討(編輯修改稿)
2025-07-04 04:10 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 連續(xù)或間斷地消耗大量的低壓蒸汽，目前，為達(dá)到工藝要求的用汽參數(shù)及蒸汽品質(zhì)，絕大部分工藝是在系統(tǒng)中設(shè)置減壓或減溫減壓裝置將蒸汽減溫減壓，蒸汽在絕熱節(jié)流過程中造成高品位能量的浪費。而螺桿膨脹機作為一種回收低壓飽和蒸汽余壓余熱的源動機，可用于拖動風(fēng)機、水泵、球磨機及發(fā)電機，填補了低壓飽和蒸汽余壓余熱難以回收利用的難題。螺桿膨脹機為我們提供了一種回收低壓飽和蒸汽的可行方案，它體積小（L1500W1000H800mm）、結(jié)構(gòu)簡單、維護方便、自動化程度高、內(nèi)效率高、噪聲低、投資適中、投資回收期短（一般兩年左右）的優(yōu)點，使其應(yīng)用前景廣闊?；厥占訜釥t驅(qū)動發(fā)電機應(yīng)用實例：某鋼鐵企業(yè)中板廠現(xiàn)有軋鋼加熱爐三座，每座加熱爐產(chǎn)汽約 3t/h，共產(chǎn)汽約9t/h，除3t/h蒸汽用于生產(chǎn)和冬季采暖外，還有約6t/h蒸汽排放，造成噪音及熱污染，并浪費了能源。指標(biāo)如下：螺桿膨脹動力機型：SEPG300－320；進口蒸汽壓力：P 1 ＝～（絕）；溫度：飽和蒸汽進口蒸汽流量：6t/h；排汽壓力：P 2 ＝～（絕）；轉(zhuǎn)速：3000rpm；發(fā)電功率：200～300kw；平均功率：260kw；簡易熱力系統(tǒng)圖： 圖72 螺桿膨脹機回收加熱爐驅(qū)動發(fā)電機熱力系統(tǒng)圖回收轉(zhuǎn)爐驅(qū)動發(fā)電機應(yīng)用背景：在鋼鐵企業(yè)的燒結(jié)工序、加熱爐工序、軋鋼工序和焦化車間生產(chǎn)過程中，存在著大量壓力從 至 的飽和蒸汽，除部分蒸汽得到應(yīng)用外，其他大都僅用作生活取暖或者排放空，浪費了大量能源。采用螺桿膨脹動力機技術(shù)可以直接回收上述余熱，用來拖動發(fā)電機發(fā)電或者取代電機驅(qū)動工業(yè)負(fù)載，經(jīng)濟效益十分顯著。工程實例： 鋼鐵廠現(xiàn)有三臺轉(zhuǎn)爐，流量為18t/h的飽和蒸汽，利用螺桿膨脹動力機組發(fā)電后，進入真空冷凝器成95℃左右的凝結(jié)水回收。指標(biāo)如下： 螺桿膨脹動力機組型號： SEPG400350/2400 C 型 1 臺 SEPG500900/24002C 型 1 臺 鍋爐壓力： ， 173 ℃ 排氣壓力： 。 連排流量： 18 t/h 總發(fā)電功率： 1180KW 年節(jié)電量： 900 萬 kw. H余熱蒸汽的回收利用工程實例：年產(chǎn)3 0 0 萬噸鋼的鋼鐵廠，燒結(jié)機有0 . 6 Mp a 壓力蒸汽1 0 t / h 以上，轉(zhuǎn)爐有 1 . 6 Mp a 壓力蒸汽2 0 t / h 以上，軋鋼車間有0 . 8 Mp a 壓力的蒸汽1 0 t / h 1 6 t / h 。應(yīng)用螺桿膨脹動力機發(fā)電機組，可以裝機功率和經(jīng)濟效益為：燒結(jié)機余熱蒸汽： 裝機發(fā)電4 2 0 KW 轉(zhuǎn)爐余熱蒸汽：裝機發(fā)電1200 KW 軋鋼車間余熱蒸汽：裝機發(fā)電400 KW 總裝機發(fā)電量：2 0 0 0 Kw 總發(fā)電功率： 1180KW 年節(jié)電量： 1500 萬Kw. h具體的熱力系統(tǒng)圖如圖73 所示:圖73 鋼鐵廠余熱蒸汽應(yīng)用螺桿膨脹機發(fā)電的熱力系統(tǒng)圖 鋼鐵廠實際利用余熱蒸汽發(fā)電的案例如圖74 所示:工業(yè)熱水（60℃以上）發(fā)電的利用熱源參數(shù)：（1）熱水溫度：150℃以上（2）熱水溫度：60℃—150℃應(yīng)用方案：（1）應(yīng)用方式：螺桿膨脹動力機直接拖動（熱水）機組構(gòu)成：螺桿膨脹動力機＋發(fā)電機（選用）＋冷凝裝置（選用）投資回報：－（－ ）（2）應(yīng)用方式：雙循環(huán)螺桿膨脹發(fā)電機組（低溫工質(zhì)）機組構(gòu)成：螺桿膨脹動力機＋發(fā)電機＋換熱器＋高效冷凝裝置＋輔助設(shè)備投資回報：－（－ ）案例一：應(yīng)用背景：在鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)工藝過程中，有著大量90℃上下排放的沖渣熱水，熱水量達(dá)到幾千噸/小時，長期排放既浪費了能源，又造成環(huán)境污染和水資源流失。應(yīng)用螺桿膨脹動力機雙循環(huán)技術(shù)回收鋼鐵企業(yè)大量排放的沖渣熱水的能源，將給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益，對促進國家循環(huán)經(jīng)濟健康發(fā)展產(chǎn)生重要的社會意義。技術(shù)原理： 采用有機工質(zhì)朗肯循環(huán)系統(tǒng)：所謂低品位熱源的動力轉(zhuǎn)換，是將溫度相對較低的熱源（60—150℃）中，那部分尚能轉(zhuǎn)換為有用功的能量，轉(zhuǎn)換為機械功，用來發(fā)電或直接拖動機械，從而達(dá)到節(jié)約能源目的。理論上有多種熱力循環(huán)均可應(yīng)用于低品位熱源的動力轉(zhuǎn)換中，但目前應(yīng)用最廣泛的是朗肯循環(huán)。在循環(huán)工質(zhì)的選擇方面，多采用烷類有機介質(zhì)，故通常又稱低品位熱源動力轉(zhuǎn)換的循環(huán)為有機工質(zhì)朗肯循環(huán)。螺桿膨脹機利用有機工質(zhì)形成雙循環(huán)系統(tǒng)，吸收排放的廢熱水的熱能，將有機工質(zhì)加熱成汽液兩相，直接進入螺桿膨脹動力機作功驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。作功后的汽液混合物進入冷汽器冷凝后，再經(jīng)工質(zhì)泵返回加熱器，如此循環(huán)作功。 工程實例：年產(chǎn) 300萬噸鋼的鋼鐵廠，有沖渣水2400t/h， 溫度 80℃。指標(biāo)如下：熱源溫度 : 80℃ 冷源溫度 : 30℃ 每噸熱水的發(fā)電功率： 總裝機發(fā)電量： 5200Kw 年節(jié)電量： 簡易熱力系統(tǒng)圖：利用鋼鐵廠的大量沖渣水的廢熱，應(yīng)用螺桿膨脹動力機雙循環(huán)發(fā)電技術(shù)，具體的熱力系統(tǒng)圖如圖75 所示：圖75 鋼鐵廠沖渣水利用螺桿膨脹機發(fā)電的熱力系統(tǒng)圖案例二：工程實例：鋼鐵廠高爐沖渣水發(fā)電項目指標(biāo)如下：高爐沖渣水：1000t/h，8090℃發(fā)電功率：1000KW 機型指標(biāo)：SEPG5001000/2250SS，雙循環(huán)投運效益： 節(jié)約標(biāo)煤3000噸投資回報：5年左右簡易熱力系統(tǒng)圖：圖76 鋼鐵廠高爐沖渣水利用螺桿膨脹機發(fā)電的熱力系統(tǒng)圖鋼鐵工業(yè)輻射熱發(fā)電的利用熱源參數(shù)：輻射熱表面溫度：600℃及以上應(yīng)用方案：應(yīng)用方式：螺桿膨脹發(fā)電機組（汽液兩相水）機組構(gòu)成：螺桿膨脹機＋發(fā)電機＋冷凝裝置（選用）＋輻射換熱器投資回報：－工程實
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