在石油、化工、采油行业,工艺过程中伴随有大量的水蒸汽,也产生大量的废热液,这些废弃、排放掉的热源都可以利用螺杆膨胀机来回收发电。85℃以上的液体均可以考虑余热发电。
在冶金和钢铁企业,加热炉冷却套均有热水、热蒸汽产生,这些热源要么冷却、要么排放掉。对于低压水蒸汽,可以使用蒸汽型螺杆膨胀机降压、发电,随后产生的废蒸汽,再进入ORC螺杆膨胀发电站发电。串联使用后的水蒸汽变为热水,发电效率高于传统的凝汽式汽轮机。
在电力企业,尤其热电联产企业,有许多蒸汽减温、减压节流过程和排放的过程(如连排水排放),可以应用蒸汽型螺杆膨胀机来拖动负载或者发电,从而有效降低厂用电率。
在地热发电和太阳能发电方面,螺杆膨胀机提供了一种非常好的能量转换途径,把热量转化为动力,不再局限于太阳能电池。
在其他的行业,包括建材水泥、造纸、印染、纺织、糖业、食品、酒业、药厂等等领域,螺杆膨胀机都具有非常好的应用前景。
柴油机的余热。柴油机的燃料热源,大约35-45%转变为轴功,10-22%被冷却水带走,25-40%被废气带走,4-7被润滑油带走。
对于螺杆膨胀机而言,废热、余热热源可分为两类:带压蒸汽,无压热源。
对于大多数热源,利用有机朗肯循环,可以把温度变为压力 ,从而转化为动力输出,这时使用ORC型螺杆膨胀机。在热源为带一定压力的水蒸汽时,可以使用蒸汽型螺杆膨胀机。
螺杆膨胀机发电技术具有非常重要的特点:
☆ 热源适应范围广,对热源要求不高,过热蒸汽、饱和蒸汽、汽水混合物、热水、其他热流体均可以利用,是纯粹的废热利用。
☆ 变工况能力优越,在热源负荷和参数大范围(从1 2 0 %到1 0 %范围)波动的情况下,仍可运行稳定。
☆ 维护费用低,属于十年无大修的动力机,小修维护和运行操作都简单方便,对用户原系统不产生干扰影响,安装和移动十分简易。
☆ 配异步发电机,并网方便,无任何波动和冲击。
总之,不同形式的膨胀机适用的热源可分类如下:
| 螺杆膨胀机形式 |
可使用热源 |
| ORC型 |
较低压力的水蒸汽 |
热水 烟气(转化为导热油) 其他热流体 |
| 蒸汽型 |
较高压力的水蒸汽 |
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