蒸汽差压发电技术分析

1 蒸汽差压发电技术蒸汽差压发电是一项新技术，主要是利用蒸汽在降压或者排放时的压力进行做功发电， 从而充分利用蒸汽的余能， 达到节能减排目的。一、 背景介绍我国一次能源的70%以上由全国 55 万台锅炉所消耗，其中工业锅炉有 53 万台，60%左右的容量为蒸汽锅炉， 共计消耗 4.4 亿吨标煤，占整个国家能源消耗的19.8%，蒸汽作为主要的能源传递介质被大量使用。我国由于蒸汽系统设计不良， 存在蒸汽压力等级不匹配、 蒸汽产量与用量不匹配、 蒸汽品质低等问题， 导致在生产生活过程中大量蒸汽被降压使用，或者对空排放，浪费严重。国内目前对蒸汽节能关注很少，所做工作主要是优化疏水、 管道设计、降压阀组效率等方面， 忽视了被浪费掉的大量蒸汽的压力能的利用问题。 如果普及蒸汽压差发电技术， 回收降压使用的蒸汽以及排空蒸汽的余能进行做功进行分布式发电，则可明显降低社会总能耗。二、 成果介绍2.1 技术原理2 蒸汽的减温减压过程一般由减温减压装置完成，减温减压装置由减压系统、减温系统、安全保护装置及热力调节仪表组成。一次蒸汽通过减压系统将压力减至设定压力，减温水经喷嘴喷射入蒸汽管道内，使减压后的一次蒸汽降温，变为二次蒸汽。蒸汽的能量变化：在这个过程中蒸汽的做功能力大约损失15%，如果将其驱动机械则可获得相应的节能效果。2.2 关键设备利用蒸汽差压做功发电的关键设备是动力机。目前 主流的动力机为低压湿式汽轮机和螺杆膨胀机。 低压湿式汽轮机可以使用饱和蒸汽3 作为动力， 但是需要在汽轮机的中间采取除湿技术，以保证汽轮机的安全运行， 这样会降低蒸汽做功的能力。 螺杆膨胀机 则可以使用饱和蒸汽、热水作为动力，不怕出现水击的现象，可以充分利用蒸汽、热水的余能，效率比低压湿式汽轮机高。2.3 螺杆膨胀机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， 是一种在当前能源利用领域重大突破性的新型动力机。螺杆膨胀机是螺杆压缩机的逆运转机器，工作的热物理过程与螺杆压缩机恰恰相反，从膨胀始点到终点。随着多方膨胀过程的进行，其压力、温度和焓值下降。 比容和熵值增加，气体内能转换为机械能对外作功。螺杆膨胀机的基本结构与螺杆压缩机相同，主要由一对螺杆转子。缸体、轴承、同步齿轮、密封组件以及联轴节等极少的零件组成，其气缸呈两圆相交的“∞” 字形，两根按一定传动比反向旋转相互啮台的螺旋形阴、 阳转子平行地置于气缸中， ...