专利名称：一种环保节能减排节流热能回收系统的制作方法
技术领域：
一种环保节能减排节流热能回收系统
技术领域：
本实用新型涉及一种环保节能减排节流热能回收系统，特别是涉及一种能够充分 利用工艺生产过程中所排出的余热蒸汽产生动力进行发电或做功的螺杆膨胀动力系统。
背景技术：
我国的一次能源现状不容乐观，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的国 家；我国的石油和天然气资源也仅够开采几十年，世界范围内的石油开采也可能在本世纪 内短缺。由于我国能源结构的特点，能源没有实现充分的阶梯利用，余热资源量大而分布 广泛。例如，我国现有相当部分的工业锅炉的额定蒸汽压力为1.3MPa，而使用时，却需要降 压运行、减温减压使用，造成大量的浪费。在一般生产工艺过程中会在锅炉产生大量的余热蒸汽，因此为了利用这些蒸汽， 通常会将其输入到用汽设备中，由用汽设备回收利用，但是由于工业锅炉产生的额定蒸汽 压力为1. 3MPa，而一般用汽设备所需蒸汽的压力要比该值小得多，因此需要对蒸汽作减温 减压处理。一般的处理方式是，利用节流式减温减压站对这些余热蒸汽进行减温减压处理， 使其达到适合于用汽设备使用的温度和气压，再将其输入到用汽设备中，从而可在用汽设 备中合理利用工艺生产过程系统中所产生的尾部废热烟气(即余热蒸汽)。以上的处理方式所产生的问题是，在减温减压站中会产生节流热能损失，造成热 能的浪费。若能对节流式减温减压站所流失的热能进行进一步的利用，则可进一步提高能 源利用率，意义重大。综上所述，需要一种环保节能减排节流热能回收系统，其可以解决现 有的能量利用不充分的问题。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种环保节能减排节流热能回收系统， 其能够回收低品位热能并直接转换成电能。为解决上述技术问题，根据本实用新型一优选实施例，提供了一种环保节能减排 节流热能回收系统，通过第一蒸汽管路与现有蒸汽源相连接，利用蒸汽源排出的余热蒸汽 做功，并通过第二蒸汽管路将做功后的蒸汽供应至用汽设备，环保节能减排节流热能回收 系统包括通过第一蒸汽管路以及第二蒸汽管路相连的螺杆膨胀机单元、蒸汽控制阀以及多 组蒸汽截止阀，余热蒸汽通过第一蒸汽管路流入螺杆膨胀机单元做功，做功之后的蒸汽再 经第二蒸汽管路供应至用汽设备，螺杆膨胀机单元包括螺杆膨胀机以及相连的负载设备， 其中，余热蒸汽推动螺杆膨胀机工作以提供动力驱动负载设备；蒸汽截止阀设于第一蒸汽 管路之上，用于控制蒸汽流通；多组蒸汽控制阀设于第一蒸汽管路以及第二蒸汽管路之上， 用于控制蒸汽的流量。[0009]根据本实用新型一优选实施例，环保节能减排节流热能回收系统进一步包括疏水 阀，设于第一蒸汽管路或第二蒸汽管路之上，用于通汽排水。根据本实用新型又一优选实施例，环保节能减排节流热能回收系统进一步包括减 温减压站，，设于锅炉与用汽设备之间，用于对余热蒸汽进行减温减压处理。根据本实用新型又一优选实施例，环保节能减排节流热能回收系统进一步包括控 制系统和润滑系统，控制系统用于控制螺杆膨胀机单元以及位于第二蒸汽管路上的蒸汽控 制阀，润滑系统用于润滑螺杆膨胀机单元。根据本实用新型又一优选实施例，螺杆膨胀机单元还包括变速机，螺杆膨胀机通 过变速机与负载设备连接。本实用新型的优点在于，螺杆膨胀机单元应用于低品位蒸汽能源再利用而言节能 降耗、高效实用。可以直接利用热水高效率产生机械能，从而产生电力，所以它特别适用于 炼钢厂的废水利用，由它替代电动机来带动给水泵和风机可节约大量用电，为企业排放的 废热液找到一条可利用的途径，带来可观的回收效益。此外，本环保节能减排节流热能回收 系统还符合节能环保要求，二氧化碳排放为零，氮氧化物和硫化物排放为零。为了能更进一步了解本实用新型为达成预定目的所采取的技术、手段及功效，请 参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，相信本实用新型的目的、特征与特点，可由此 得到深入且具体的了解，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以 限制。
可参考附图通过实例更加具体地描述本实用新型，其中附图并未按照比例绘制， 在附图中图IA和图IB显示了螺杆膨胀机的基本原理；图2显示了螺杆膨胀机单元的基本结构；以及图3显示了根据本实用新型的环保节能减排节流热能回收系统的实施例的示意 图。
具体实施方式请参考图IA和图1B，显示了螺杆膨胀机10的基本原理。工质由入口管道3经入 口管道口 4进入阴螺杆2、阳螺杆1形成的齿槽内，随着阳螺杆1和阴螺杆2的转动，容腔逐 渐增大，工质降压降温膨胀做功，做完功的工质由出口管道5排出。功率由阳螺杆1的输出 端输出，可带动给水泵、风机、发电机等设备。图2显示了螺杆膨胀机单元30的基本结构，其包括螺杆膨胀机10、负载设备20、 调节阀32、电器控制柜33、油箱34以及基座31。螺杆膨胀机10具有图1所示的入口管道 3及出口管道5。螺杆膨胀机10与负载设备20通过阳螺杆(图未示)的输出轴相连。根 据需要在螺杆膨胀机10与负载设备20之间设置变速机(图未示)。请参考图3，其显示了根据本实用新型的环保节能减排节流热能回收系统300的 实施例的示意图。图3中，环保节能减排节流热能回收系统通过蒸汽管路305与现有锅炉 301相连接，利用锅炉301送出的蒸汽做功，并通过蒸汽管路305将做功后的蒸汽供应至用汽设备303。根据本实用新型的环保节能减排节流热能回收系统包括通过蒸汽管路305相连 的螺杆膨胀机单元302、蒸汽控制阀307以及多组截止阀306、308，蒸汽通过蒸汽管路305 进入螺杆膨胀机单元做功，做功之后的蒸汽再经蒸汽管路316供应至用汽设备303 (其流动 方向如图3中箭头Sl所示)，其中螺杆膨胀机单元包括螺杆膨胀机302以及相连的负载设 备304，该负载设备304可以是发电机、泵以及风机等设备。另外，蒸汽截止阀306、308、311分别设于蒸汽管路305以及蒸汽管路316之上，用 于隔离系统，蒸汽控制阀307设于蒸汽管路305之上，用于控制蒸汽的流量。环保节能减排节流热能回收系统更包括控制系统309和润滑系统310，控制系统 309用于控制螺杆膨胀机单元以及位于蒸汽管路305上的控制阀307的工作状态，润滑系统 310用于润滑螺杆膨胀机单元，以保证其正常工作。另外，在实用新型的优选实施方式中，可在蒸汽管路305或蒸汽管路316之上设置 疏水阀(未绘示)，其用于通汽排水。现有的减温减压站314也可以与根据本实用新型的环保节能减排节流热能回收 系统同时使用，当由于特殊情况不需要使用根据本实用新型的环保节能减排节流热能回收 系统时，可转而使用减温减压站314，从而可确保整个系统能继续工作，而不需要造成时间 上的延迟。其具体实现方式可以控制截止阀306、308闭合，此时根据本实用新型的环保节 能减排节流热能回收系统停止获取蒸汽，并打开截止阀311，启动减温减压站314，从而切 换到利用减温减压站314进行工作。根据本实用新型的环保节能减排节流热能回收系统能够回收低品位热能并直接 转换成机械能，是一种在当前能源利用领域重大突破性的发明，此外，该环保节能减排节流 热能回收系统的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。最后，该环保节能减排节流热能回 收系统的维护费用和使用技术门槛较低，其基本属于十年无需大修的系统，小维护和运行 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。在上述实施例中，仅对本实用新型进行了示范性描述，但是本领域技术人员在阅 读本专利申请后可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下对本实用新型进行各种 修改。
权利要求一种环保节能减排节流热能回收系统，通过第一蒸汽管路与现有蒸汽源相连接，利用所述蒸汽源排出的蒸汽做功，并通过第二蒸汽管路将做功后的蒸汽供应至用汽设备，其特征在于所述环保节能减排节流热能回收系统包括通过所述第一蒸汽管路以及所述第二蒸汽管路相连的螺杆膨胀机单元、蒸汽控制阀以及蒸汽截止阀，所述蒸汽通过所述第一蒸汽管路流入所述螺杆膨胀机单元做功，做功之后的蒸汽再经所述第二蒸汽管路供应至所述用汽设备，其中所述螺杆膨胀机单元包括螺杆膨胀机以及相连的负载设备，其中，所述余热蒸汽推动所述螺杆膨胀机工作以提供动力驱动所述负载设备；所述蒸汽截止阀设于所述第一蒸汽管路之上，用于控制蒸汽流通；以及所述多组蒸汽控制阀设于所述第一蒸汽管路以及所述第二蒸汽管路之上，用于控制蒸汽的流量。
2.根据权利要求1所述的环保节能减排节流热能回收系统，其特征在于，所述环保节 能减排节流热能回收系统进一步包括疏水阀，设于所述第一蒸汽管路或第二蒸汽管路之 上，用于通汽排水。
3.根据权利要求2所述的环保节能减排节流热能回收系统，其特征在于，所述环保节 能减排节流热能回收系统进一步包括减温减压站，设于所述锅炉与所述用汽设备之间，用 于对所述余热蒸汽进行减温减压处理。
4.根据权利要求1所述的环保节能减排节流热能回收系统，其特征在于，所述环保节 能减排节流热能回收系统进一步包括控制系统和润滑系统，所述控制系统用于控制所述螺 杆膨胀机单元以及位于所述第二蒸汽管路上的蒸汽控制阀，所述润滑系统用于润滑所述螺 杆膨胀机单元。
5.根据权利要求1所述的环保节能减排节流热能回收系统，所述螺杆膨胀机单元还包 括变速机，所述螺杆膨胀机通过所述变速机与所述负载设备连接。
专利摘要本实用新型提供一种环保节能减排节流热能回收系统，与蒸汽源相连接，利用余热蒸汽做功，将做功后的蒸汽供应至用汽设备，环保节能减排节流热能回收系统包括经第一蒸汽管路和第二蒸汽管路相连的螺杆膨胀机单元、蒸汽控制阀以及多组蒸汽截止阀，余热蒸汽流入螺杆膨胀机单元做功，做功后的蒸汽供应至用汽设备，螺杆膨胀机单元包括螺杆膨胀机以及负载设备，余热蒸汽推动螺杆膨胀机做功驱动负载设备，蒸汽截止阀设于蒸汽第一蒸汽管路上，控制蒸汽流通，蒸汽控制阀设于蒸汽第一蒸汽管路以及第二蒸汽管路上，控制蒸汽流量。本环保节能减排节流热能回收系统符合节能降耗、高效实用节能环保要求，二氧化碳排放为零，氮氧化物和硫化物排放为零。
文档编号F01K17/04GK201620921SQ20102030167
公开日2010年11月3日 申请日期2010年1月27日 优先权日2010年1月27日
发明者万以华, 阮建国, 陈章培 申请人:江西佳能新能源发展有限公司