文档介绍：螺杆动力机蒸汽能量回收发电
培训资料
基本原理
汽液全流螺杆动力机是在螺杆压缩机基础上研发的一种新型动力机。也可以把它理解为螺杆式透平机,它是容积型机器,利用蒸汽压差作功回收动力,它具有螺杆压缩机所有优点,结构简单、运行平稳、易维护、经久耐用。
它具有螺杆压缩机所有优点:结构简单、运行平稳、易维护、经久耐用;它是目前唯一能适应汽、水两相全流介质的动力机。是当前工业企业节能、降耗、减排、提高效益、净化环境的理想产品;并填补了我国该领域的空白,达到了国际领先水平。它适应各行业工业锅炉、余热锅炉能量回收和压差发电中应用;可驱动发电机用于发电、热电联供或热、电、冷、水全能量联产利用,也可直接驱动风机、水泵、压缩机、搅拌机等应用。具有投资回收期短,见效快的特点。
主要技术参数:
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最高进汽温度250℃;
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动力机内效率大于65%;
单机最大功率3000kW;
转速1000~4000rpm无级调速。
2 产品工作原理
螺杆动力机按螺杆压缩机的逆原理工作,该产品主要由两根相互啮合的阴、阳螺旋转子、机壳体、高压端座、低压端座、轴承、径向三端面波纹管—弹簧式机械密封等零部件构成。(结构如右图)
其基本构造与螺杆压缩机相似,工作过程相反。流体进入螺杆齿槽,压力推动螺杆转动,齿槽容积增加,流体降压膨胀作功,从而实现能量转换。其工作过程如()所示,流体介质进入螺杆齿槽A,推动阴阳两螺杆向相反方向转动,螺杆的转动使齿槽A旋转到B、C、D的位置。随着行程的加长,容积增大,介质流体降温降压闪蒸膨胀作功,然后从齿槽E排出,同时,由主动阳转子将功输出。
()动力机工作过程图
螺杆动力机是一个能量转换机械,将热能转换为机械动力能,在热力学上是一个绝热膨胀焓降过程。为此介质流体做功的必备的两个条件是有压差;有焓降。焓降越大说明单位蒸汽能量越大做功越大。介质有压力焓值小不能通过该机做功。该机又是一个容积机动力机,转子越大排量越大、转速越高排量越大,排量越大在相同的进排汽参数下功率越大。
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螺杆动力机配套系统
:汽源、进排汽管路、阀门等。
:包含调速控制机柜、仪表柜、调节阀、快关阀、现场仪表等;可对动力机的运行状态进行实时监控;对故障有声光报警功能和记忆功能。
:油箱、三螺杆油泵、油冷器、滤油器、分油器等。
:因为是热机,冷却水套、机械密封、油冷却器需要提供30℃以下的无泥沙、无腐蚀、无结垢的工业冷却水。可依据当地供水条件进行设计,水质好的地区可选择采用直接冷却的形式;对于水质较差地区,可选择采用独立冷却水循环系统为动力机组提供冷却。
技术特点
、体积小、运行平稳震动小、安全可靠经久耐用、操作简单维修方便。
,构件之间间隙小、驱动发电机时转速一般设计为1500~4000rpm内流速较低,因而可获得较高的内效率,比同功率汽轮机的效率高10~15%。
,能广泛适用于饱和蒸汽、汽液两相、高压热水及其它介质。动力机的结构特点使其具有自除垢的能力,因此,对汽液工质无特殊要求。
和汽轮机不同,螺杆动力机的效率对工质参数及负荷的变化不敏感,能适应工矿企业生产、用热、用电负荷,余热、余压参数以及工质品质的变化,并能维持稳定的高效率,运转平稳安全可靠。
,作为原动机可直接驱动风机、水泵、压缩机,带动发电机时能承受较大的冲击荷载,可单机运行也可并网运行;转速可无级调节以适应被驱动工作机械的转速变化,实现变频调节功能。
由于螺杆动力机能适应多种类、不同品质的工质,工质在进入动力机之前无须经过任何热力工程处理(如闪蒸扩容器、汽水分离器、过热器等),所以与其配套的热力系统十分简单,系统单位投资少,投资回报期短。
2、螺杆动力机设计技术标准
螺杆动力机是在螺杆压缩机基础上研发的产品,保留了大部螺杆压缩机结构特征,所以该动力机设计制造标准引用了部分螺杆压缩机所使用的标准:
设计、制造、检验执行的主要标准
标准代号标准名称
GB 150 钢制压力容器
GB 7935 液压元件通用技术条件
GB 9112 钢制管法兰类型
GB/T 3077 合金结构钢
GB/T 4980 容积式压缩机噪声的测定
GB/T 7777 容积式压缩机机械振动测量与评价
GB/ 刚性转子平衡品质、许用不平衡的确定
GB/T 15548 往复式内燃机驱动