專利名稱：一種環(huán)保節(jié)能減排節(jié)流熱能回收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種環(huán)保節(jié)能減排節(jié)流熱能回收系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種環(huán)保節(jié)能減排節(jié)流熱能回收系統(tǒng)，特別是涉及一種能夠充分 利用工藝生產(chǎn)過程中所排出的余熱蒸汽產(chǎn)生動(dòng)力進(jìn)行發(fā)電或做功的螺桿膨脹動(dòng)力系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國(guó)的一次能源現(xiàn)狀不容樂觀，煤炭資源儲(chǔ)量雖然世界排名第二(美國(guó)第一，是 我國(guó)儲(chǔ)量的一倍)，但我國(guó)可開采的煤炭資源不足百年時(shí)間，遠(yuǎn)少于世界前六位儲(chǔ)煤量的國(guó) 家；我國(guó)的石油和天然氣資源也僅夠開采幾十年，世界范圍內(nèi)的石油開采也可能在本世紀(jì) 內(nèi)短缺。由于我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，能源沒有實(shí)現(xiàn)充分的階梯利用，余熱資源量大而分布 廣泛。例如，我國(guó)現(xiàn)有相當(dāng)部分的工業(yè)鍋爐的額定蒸汽壓力為1.3MPa，而使用時(shí)，卻需要降 壓運(yùn)行、減溫減壓使用，造成大量的浪費(fèi)。在一般生產(chǎn)工藝過程中會(huì)在鍋爐產(chǎn)生大量的余熱蒸汽，因此為了利用這些蒸汽， 通常會(huì)將其輸入到用汽設(shè)備中，由用汽設(shè)備回收利用，但是由于工業(yè)鍋爐產(chǎn)生的額定蒸汽 壓力為1. 3MPa，而一般用汽設(shè)備所需蒸汽的壓力要比該值小得多，因此需要對(duì)蒸汽作減溫 減壓處理。一般的處理方式是，利用節(jié)流式減溫減壓站對(duì)這些余熱蒸汽進(jìn)行減溫減壓處理， 使其達(dá)到適合于用汽設(shè)備使用的溫度和氣壓，再將其輸入到用汽設(shè)備中，從而可在用汽設(shè) 備中合理利用工藝生產(chǎn)過程系統(tǒng)中所產(chǎn)生的尾部廢熱煙氣(即余熱蒸汽)。以上的處理方式所產(chǎn)生的問題是，在減溫減壓站中會(huì)產(chǎn)生節(jié)流熱能損失，造成熱 能的浪費(fèi)。若能對(duì)節(jié)流式減溫減壓站所流失的熱能進(jìn)行進(jìn)一步的利用，則可進(jìn)一步提高能 源利用率，意義重大。綜上所述，需要一種環(huán)保節(jié)能減排節(jié)流熱能回收系統(tǒng)，其可以解決現(xiàn) 有的能量利用不充分的問題。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種環(huán)保節(jié)能減排節(jié)流熱能回收系統(tǒng)， 其能夠回收低品位熱能并直接轉(zhuǎn)換成電能。為解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例，提供了一種環(huán)保節(jié)能減排 節(jié)流熱能回收系統(tǒng)，通過第一蒸汽管路與現(xiàn)有蒸汽源相連接，利用蒸汽源排出的余熱蒸汽 做功，并通過第二蒸汽管路將做功后的蒸汽供應(yīng)至用汽設(shè)備，環(huán)保節(jié)能減排節(jié)流熱能回收 系統(tǒng)包括通過第一蒸汽管路以及第二蒸汽管路相連的螺桿膨脹機(jī)單元、蒸汽控制閥以及多 組蒸汽截止閥，余熱蒸汽通過第一蒸汽管路流入螺桿膨脹機(jī)單元做功，做功之后的蒸汽再 經(jīng)第二蒸汽管路供應(yīng)至用汽設(shè)備，螺桿膨脹機(jī)單元包括螺桿膨脹機(jī)以及相連的負(fù)載設(shè)備， 其中，余熱蒸汽推動(dòng)螺桿膨脹機(jī)工作以提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)負(fù)載設(shè)備；蒸汽截止閥設(shè)于第一蒸汽 管路之上，用于控制蒸汽流通；多組蒸汽控制閥設(shè)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]根據(jù)本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例，環(huán)保節(jié)能減排節(jié)流熱能回收系統(tǒng)進(jìn)一步包括疏水 閥，設(shè)于第一蒸汽管路或第二蒸汽管路之上，用于通汽排水。根據(jù)本實(shí)用新型又一優(yōu)選實(shí)施例，環(huán)保節(jié)能減排節(jié)流熱能回收系統(tǒng)進(jìn)一步包括減 溫減壓站，，設(shè)于鍋爐與用汽設(shè)備之間，用于對(duì)余熱蒸汽進(jìn)行減溫減壓處理。根據(jù)本實(shí)用新型又一優(yōu)選實(shí)施例，環(huán)保節(jié)能減排節(jié)流熱能回收系統(tǒng)進(jìn)一步包括控 制系統(tǒng)和潤(rùn)滑系統(tǒng)，控制系統(tǒng)用于控制螺桿膨脹機(jī)單元以及位于第二蒸汽管路上的蒸汽控 制閥，潤(rùn)滑系統(tǒng)用于潤(rùn)滑螺桿膨脹機(jī)單元。根據(jù)本實(shí)用新型又一優(yōu)選實(shí)施例，螺桿膨脹機(jī)單元還包括變速機(jī)，螺桿膨脹機(jī)通 過變速機(jī)與負(fù)載設(shè)備連接。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，螺桿膨脹機(jī)單元應(yīng)用于低品位蒸汽能源再利用而言節(jié)能 降耗、高效實(shí)用。可以直接利用熱水高效率產(chǎn)生機(jī)械能，從而產(chǎn)生電力，所以它特別適用于 煉鋼廠的廢水利用，由它替代電動(dòng)機(jī)來帶動(dòng)給水泵和風(fēng)機(jī)可節(jié)約大量用電，為企業(yè)排放的 廢熱液找到一條可利用的途徑，帶來可觀的回收效益。此外，本環(huán)保節(jié)能減排節(jié)流熱能回收 系統(tǒng)還符合節(jié)能環(huán)保要求，二氧化碳排放為零，氮氧化物和硫化物排放為零。為了能更進(jìn)一步了解本實(shí)用新型為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)、手段及功效，請(qǐng) 參閱以下有關(guān)本實(shí)用新型的詳細(xì)說明與附圖，相信本實(shí)用新型的目的、特征與特點(diǎn)，可由此 得到深入且具體的了解，然而所附圖式僅提供參考與說明用，并非用來對(duì)本實(shí)用新型加以 限制。

可參考附圖通過實(shí)例更加具體地描述本實(shí)用新型，其中附圖并未按照比例繪制， 在附圖中圖IA和圖IB顯示了螺桿膨脹機(jī)的基本原理；圖2顯示了螺桿膨脹機(jī)單元的基本結(jié)構(gòu)；以及圖3顯示了根據(jù)本實(shí)用新型的環(huán)保節(jié)能減排節(jié)流熱能回收系統(tǒng)的實(shí)施例的示意 圖。
具體實(shí)施方式請(qǐng)參考圖IA和圖1B，顯示了螺桿膨脹機(jī)10的基本原理。工質(zhì)由入口管道3經(jīng)入 口管道口 4進(jìn)入陰螺桿2、陽螺桿1形成的齒槽內(nèi)，隨著陽螺桿1和陰螺桿2的轉(zhuǎn)動(dòng)，容腔逐 漸增大，工質(zhì)降壓降溫膨脹做功，做完功的工質(zhì)由出口管道5排出。功率由陽螺桿1的輸出 端輸出，可帶動(dòng)給水泵、風(fēng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等設(shè)備。圖2顯示了螺桿膨脹機(jī)單元30的基本結(jié)構(gòu)，其包括螺桿膨脹機(jī)10、負(fù)載設(shè)備20、 調(diào)節(jié)閥32、電器控制柜33、油箱34以及基座31。螺桿膨脹機(jī)10具有圖1所示的入口管道 3及出口管道5。螺桿膨脹機(jī)10與負(fù)載設(shè)備20通過陽螺桿(圖未示)的輸出軸相連。根 據(jù)需要在螺桿膨脹機(jī)10與負(fù)載設(shè)備20之間設(shè)置變速機(jī)(圖未示)。請(qǐng)參考圖3，其顯示了根據(jù)本實(shí)用新型的環(huán)保節(jié)能減排節(jié)流熱能回收系統(tǒng)300的 實(shí)施例的示意圖。圖3中，環(huán)保節(jié)能減排節(jié)流熱能回收系統(tǒng)通過蒸汽管路305與現(xiàn)有鍋爐 301相連接，利用鍋爐301送出的蒸汽做功，并通過蒸汽管路305將做功后的蒸汽供應(yīng)至用汽設(shè)備303。根據(jù)本實(shí)用新型的環(huán)保節(jié)能減排節(jié)流熱能回收系統(tǒng)包括通過蒸汽管路305相連 的螺桿膨脹機(jī)單元302、蒸汽控制閥307以及多組截止閥306、308，蒸汽通過蒸汽管路305 進(jìn)入螺桿膨脹機(jī)單元做功，做功之后的蒸汽再經(jīng)蒸汽管路316供應(yīng)至用汽設(shè)備303 (其流動(dòng) 方向如圖3中箭頭Sl所示)，其中螺桿膨脹機(jī)單元包括螺桿膨脹機(jī)302以及相連的負(fù)載設(shè) 備304，該負(fù)載設(shè)備304可以是發(fā)電機(jī)、泵以及風(fēng)機(jī)等設(shè)備。另外，蒸汽截止閥306、308、311分別設(shè)于蒸汽管路305以及蒸汽管路316之上，用 于隔離系統(tǒng)，蒸汽控制閥307設(shè)于蒸汽管路305之上，用于控制蒸汽的流量。環(huán)保節(jié)能減排節(jié)流熱能回收系統(tǒng)更包括控制系統(tǒng)309和潤(rùn)滑系統(tǒng)310，控制系統(tǒng) 309用于控制螺桿膨脹機(jī)單元以及位于蒸汽管路305上的控制閥307的工作狀態(tài)，潤(rùn)滑系統(tǒng) 310用于潤(rùn)滑螺桿膨脹機(jī)單元，以保證其正常工作。另外，在實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式中，可在蒸汽管路305或蒸汽管路316之上設(shè)置 疏水閥(未繪示)，其用于通汽排水?，F(xiàn)有的減溫減壓站314也可以與根據(jù)本實(shí)用新型的環(huán)保節(jié)能減排節(jié)流熱能回收 系統(tǒng)同時(shí)使用，當(dāng)由于特殊情況不需要使用根據(jù)本實(shí)用新型的環(huán)保節(jié)能減排節(jié)流熱能回收 系統(tǒng)時(shí)，可轉(zhuǎn)而使用減溫減壓站314，從而可確保整個(gè)系統(tǒng)能繼續(xù)工作，而不需要造成時(shí)間 上的延遲。其具體實(shí)現(xiàn)方式可以控制截止閥306、308閉合，此時(shí)根據(jù)本實(shí)用新型的環(huán)保節(jié) 能減排節(jié)流熱能回收系統(tǒng)停止獲取蒸汽，并打開截止閥311，啟動(dòng)減溫減壓站314，從而切 換到利用減溫減壓站314進(jìn)行工作。根據(jù)本實(shí)用新型的環(huán)保節(jié)能減排節(jié)流熱能回收系統(tǒng)能夠回收低品位熱能并直接 轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，是一種在當(dāng)前能源利用領(lǐng)域重大突破性的發(fā)明，此外，該環(huán)保節(jié)能減排節(jié)流 熱能回收系統(tǒng)的變工況能力十分優(yōu)越，在熱源負(fù)荷和參數(shù)大范圍(從120%到10%范圍) 變化波動(dòng)的情況下，不僅運(yùn)行穩(wěn)定可靠，而且高效平穩(wěn)。最后，該環(huán)保節(jié)能減排節(jié)流熱能回 收系統(tǒng)的維護(hù)費(fèi)用和使用技術(shù)門檻較低，其基本屬于十年無需大修的系統(tǒng)，小維護(hù)和運(yùn)行 操作都簡(jiǎn)單方便，對(duì)用戶原系統(tǒng)不產(chǎn)生干擾影響，安裝和移動(dòng)十分簡(jiǎn)易。在上述實(shí)施例中，僅對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示范性描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱 讀本專利申請(qǐng)后可以在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種 修改。
權(quán)利要求一種環(huán)保節(jié)能減排節(jié)流熱能回收系統(tǒng)，通過第一蒸汽管路與現(xiàn)有蒸汽源相連接，利用所述蒸汽源排出的蒸汽做功，并通過第二蒸汽管路將做功后的蒸汽供應(yīng)至用汽設(shè)備，其特征在于所述環(huán)保節(jié)能減排節(jié)流熱能回收系統(tǒng)包括通過所述第一蒸汽管路以及所述第二蒸汽管路相連的螺桿膨脹機(jī)單元、蒸汽控制閥以及蒸汽截止閥，所述蒸汽通過所述第一蒸汽管路流入所述螺桿膨脹機(jī)單元做功，做功之后的蒸汽再經(jīng)所述第二蒸汽管路供應(yīng)至所述用汽設(shè)備，其中所述螺桿膨脹機(jī)單元包括螺桿膨脹機(jī)以及相連的負(fù)載設(shè)備，其中，所述余熱蒸汽推動(dòng)所述螺桿膨脹機(jī)工作以提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)所述負(fù)載設(shè)備；所述蒸汽截止閥設(shè)于所述第一蒸汽管路之上，用于控制蒸汽流通；以及所述多組蒸汽控制閥設(shè)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.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保節(jié)能減排節(jié)流熱能回收系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)保節(jié) 能減排節(jié)流熱能回收系統(tǒng)進(jìn)一步包括疏水閥，設(shè)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.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)保節(jié)能減排節(jié)流熱能回收系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)保節(jié) 能減排節(jié)流熱能回收系統(tǒng)進(jìn)一步包括減溫減壓站，設(shè)于所述鍋爐與所述用汽設(shè)備之間，用 于對(duì)所述余熱蒸汽進(jìn)行減溫減壓處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保節(jié)能減排節(jié)流熱能回收系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)保節(jié) 能減排節(jié)流熱能回收系統(tǒng)進(jìn)一步包括控制系統(tǒng)和潤(rùn)滑系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)用于控制所述螺 桿膨脹機(jī)單元以及位于所述第二蒸汽管路上的蒸汽控制閥，所述潤(rùn)滑系統(tǒng)用于潤(rùn)滑所述螺 桿膨脹機(jī)單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保節(jié)能減排節(jié)流熱能回收系統(tǒng)，所述螺桿膨脹機(jī)單元還包 括變速機(jī)，所述螺桿膨脹機(jī)通過所述變速機(jī)與所述負(fù)載設(shè)備連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種環(huán)保節(jié)能減排節(jié)流熱能回收系統(tǒng)，與蒸汽源相連接，利用余熱蒸汽做功，將做功后的蒸汽供應(yīng)至用汽設(shè)備，環(huán)保節(jié)能減排節(jié)流熱能回收系統(tǒng)包括經(jīng)第一蒸汽管路和第二蒸汽管路相連的螺桿膨脹機(jī)單元、蒸汽控制閥以及多組蒸汽截止閥，余熱蒸汽流入螺桿膨脹機(jī)單元做功，做功后的蒸汽供應(yīng)至用汽設(shè)備，螺桿膨脹機(jī)單元包括螺桿膨脹機(jī)以及負(fù)載設(shè)備，余熱蒸汽推動(dòng)螺桿膨脹機(jī)做功驅(qū)動(dòng)負(fù)載設(shè)備，蒸汽截止閥設(shè)于蒸汽第一蒸汽管路上，控制蒸汽流通，蒸汽控制閥設(shè)于蒸汽第一蒸汽管路以及第二蒸汽管路上，控制蒸汽流量。本環(huán)保節(jié)能減排節(jié)流熱能回收系統(tǒng)符合節(jié)能降耗、高效實(shí)用節(jié)能環(huán)保要求，二氧化碳排放為零，氮氧化物和硫化物排放為零。
文檔編號(hào)F01K17/04GK201620921SQ20102030167
公開日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2010年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月27日
發(fā)明者萬以華, 阮建國(guó), 陳章培 申請(qǐng)人:江西佳能新能源發(fā)展有限公司