文档介绍：河北联合大学
本科生毕业设计开题报告
题目:加热炉气化冷却余热螺杆膨胀发电系统设计
学院: 冶金与能源学院
专业: 热能与动力工程
班级: 09热01
姓名: 唐爽
学号: 200906030120
指导教师: 钟晓晖
2013年 3月18日
选题背景
 螺杆膨胀动力机主要是利用工业中的蒸汽、热水、热液或汽液两相流体等动力源,将热能转换为动力,驱动发电机发电,或直接驱动风机、水泵、压缩机、搅拌机、磨煤机、制粉机等机械设备,替代电动机,或替代大型制冷机的膨胀阀等回收动力,广泛应用于电力、化工、石油、冶金、矿山、轻工等工业领域。可回收工业生产中产生的余热、废热和能量梯级变化中的节流损失,没有燃烧一次能源发电所带来的粉尘污染和其他环境污染,有显著改善环境质量、提高社会整体环保水平的重要作用。
我国对螺杆膨胀动力机的技术与世界发达国家同时期开始研究, 1983 年着手工业余热回收发电研究,现已完成汽液两相全流螺杆膨胀机的科研成果,先后经国家、部委及省市立项进行过小试、中试、大试,并分别通过验收鉴定,专家们认同该技术属国内首创,达到国际先进水平,是国家经贸委推荐列入“九五”节能改造示范工程和重点推广应用项目。 
螺杆膨胀动力机在国内一些企业也得到成功地使用,如江苏南通天生港发电厂、山东胜利发电厂、江苏观音山发电厂等。还有河南长城铝业利用锅炉连排水驱动灰渣泵;江苏南通唐闸热电厂利用汽机抽气驱动给水泵(尾汽进入除氧器);泰国 MKF 造纸公司、黑龙江七台河水泥厂利用工业饱和蒸汽差压发电(尾汽进入除氧器)等等。
在钢铁企业中,由于加热炉炉底普遍采用气化冷却,冷却过程中会产生大量的饱和蒸汽富余。原富余蒸汽采用与企业热力管网并网合理利用,由于管网压力及加热炉所产蒸汽的压力经常波动,并网使用效果极差,所以致使加热炉汽化蒸汽大量放散,造成环境的噪音及热污染,并浪费了大量的有效能源。
当采用螺杆膨胀动力机, 就可利用板加热炉富余热蒸汽进行发电, 发电后的排汽可排到工厂除氧器加热利用,或取暖等利用,以达到节能、发电、创造效益、保护环境的目的。余热蒸汽全部通过螺杆膨胀动力机做功发电,做功后的蒸汽送除氧、供热和采暖用,其它排放或冷凝回收。
利用螺杆膨胀动力蒸汽压差发电技术方案科学合理、可行。该方案有效的挖掘企业自身内部的节能潜力,为国家节省了宝贵的能源,并为钢铁企业做了示范推广应用作用。螺杆膨胀动力发电系统不仅适用于饱和蒸汽,还可适用于汽水(液)两相、热水(液),这是汽轮机无法具有的特性。市场前景十分看好。
设计方案
通过对企业实例的分析、理解,对加热炉汽化冷却和螺杆膨胀动力机的结构及运行等有了深入的了解,作为此次毕业设计的依据。
研究内容
(1) 对玉田某轧钢厂的余热源进行统计;
(2) 针对轧钢厂加热炉气化冷却系统余热情况设计螺杆膨胀发电系统;
(3) 发电系统冷凝损失进行回收,利用热泵提质后进一步利用有机工质螺杆机组进行发电;
(4) 对螺杆膨胀余热发电系统进行经济性分析,计算投资回收周期。
理论和实际相结合,分析计算主要通过图书查询和网上浏览,设计、计算后列表图。
预期达到的目标
根据所学基础理论和专业知识,结合企业实际情况,掌握螺杆膨胀余热发电系统设计方法、步骤,掌