[实用新型]基于螺杆膨胀机的回收利用锅炉排烟余热的系统

说明书

技术领域

本实用新型是关于一种余热回收利用装置，尤其涉及一种基于螺杆膨胀机的回收利用锅炉排烟余热的系统。

背景技术

我国的一次能源资源现状不容乐观，煤炭资源储量虽然世界排名第二（美国第一，是我国储量的一倍），但我国可开采的煤炭资源不足百年时间，远少于世界前六位储煤量国家；我国的石油和天然气资源也仅够开采几十年，世界范围内的石油资源开采也可能在本世纪内短缺。

过去二十年我国的能源消耗量迅猛增长，1993年我国作为能源净进口国以后，能源缺口越来越大，随着经济规模的日益扩大，能源需求迅猛增加。然而，我国的能源利用率水平却十分低下，按照单位能耗创产值来看，我国的能耗指标是全世界平均水平的5倍；是日本能耗的15.5倍；连印度这样的人口大国，我国的能耗也是她的2倍。这种惊人浪费能源的状况，导致掠夺性能源资源的巨量消耗，其结果将对我国环境和生态造成永久性的冲击，可能成为我国下一代或者下几代的沉重负担。所以，解决我国能源短缺和能源结构的问题，已经成为影响我国可持续发展和国家安全的战略性大问题。

从第五大能源的资源来看，高品位能源的浪费是有限的，因为通过现有的技术都可以较好地回收和利用；大量浪费的是低品位能源。低品位能源是指低温、低压、不稳定的热能，占到总浪费能源的70%～80%，甚至更多。低品位能源一般都以蒸汽、汽水混合物、热水等形态存在，或者其他形态通过换热器转换成这种形态存在。如何高效回收低品位能源并转化成高品位能源（如电能），是工业节能所面临的一项很大的技术难题。

现有的将热能转换成机械能或者电能的动力机，主要有燃烧油、气的燃烧动力机（汽油机、柴油机和燃气轮机）和利用蒸汽冲转的汽轮机。低品位能源一般都以蒸汽、汽水混合物、热水等形态存在，或者其他形态通过换热器转换成这种形态存在，因而回收低品位能源的设备主要以汽轮机为主。根据汽轮机的技术特点，它只能适用于过热蒸汽、干净蒸汽而且蒸汽流量和参数相对稳定的热源情况，设备要求的人员技术水平和维护条件都很高。这种技术特点，使得汽轮机大多适合于带基本负荷的发电企业，无法应用在现有工业大量低品位余热废热的回收利用中。

螺杆膨胀机是一种低品位热能动力机，它能够回收低品位热能并直接转换成电能或者直接带动其它机械做功，是一种在当前能源利用领域重大突破性的新型动力机。螺杆膨胀机具有三个非常重要的技术特点：1）热源适应范围非常宽广：可以适用于过热蒸汽、饱和蒸汽、汽水混合物、热水和高含盐份的各种低品位热源的热电转换，属于国际上唯一具备如此优点的热动力机。2）变工况能力十分优越：在热源负荷和参数大范围（从120％到10％范围）变化波动的情况下，不仅运行稳定可靠，而且高效平稳。3）维护费用和使用技术门槛很低：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。在电力企业尤其在热电联产企业，有许多减温减压蒸汽节流损失的能量回收和排放的废热（如连排水排放）的能量回收，可以应用螺杆膨胀动力机来发电或者拖动负载，从而有效降低厂用电率。

在电厂中，锅炉排烟温度高所造成的热损失是锅炉各项热损失中最大的一项，约占70%～80%。而在我国，大批设计温度较高，运行时间较长的锅炉运行机组，排烟温度甚至高达200℃左右，而一般的锅炉的排烟温度在120℃～140℃左右。由此可见，通过技术手段大幅度降低锅炉排烟温度，使用螺杆膨胀机来回收利用锅炉排烟余热，从而降低电厂机组热耗和标准煤耗水平是很可观的。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种基于螺杆膨胀机的回收利用锅炉排烟余热的系统，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于螺杆膨胀机的回收利用锅炉排烟余热的系统，引出一部分凝结水进入锅炉排烟管道，吸收余热烟气的热量，降低锅炉排烟温度的同时，又获得了一部分低品位热能，再将该部分被加热的凝结水或汽引入螺杆膨胀机带动发电机发电，螺杆膨胀机排汽进入凝汽器，从而有效利用锅炉排烟余热进行节能。