一、技术名称：螺杆膨胀动力驱动节能技术

二、技术所属领域及适用范围：工业低品位余热资源回收利用

三、与该技术相关的能耗及碳排放现状

目前，我国工业领域存在大量余热资源未加利用，在能耗较高的钢铁、建材、石化等行业尤其如此。

在钢铁行业，钢铁厂炼铁、炼钢工序环节会产生大量含有余热的废气，如高炉废烟气、转炉烟气等，具有很高的利用价值。

在水泥行业，我国新型干法水泥生产技术的普及率已达70%以上，产生的烟气为中低温烟气，一般在400℃以下，通过配套建设相应的余热发电装置，可回收的低温余热折合100万吨标煤以上。

在石化行业，低温余热一般是指温度低于130℃的物流所携带的热量，其在炼厂总能耗中占有相当大的比例，有的高达60%。低温余热产生的环节—般为常减压装置中抽出产品的冷却热量等，可利用的余热资源量十分可观。

在有色行业，铝冶炼过程因受工艺技术条件的限制，有些氧化铝厂煤气发生炉生产出的350℃-550℃高温煤气，必须经过循环水喷淋、洗涤塔洗涤降温到35℃后才能供生产使用，产生大量余热资源，可采用适当的余热回收技术对其进行回收利用。

目前应用该技术可实现节能量4万tce/a，CO2减排约11万t/a。

四、技术内容

1.技术原理

该技术是一种新型的低品质能源动力机。热流体（蒸汽、热液或汽液两相流体）进入螺杆齿槽，热流体能量推动螺杆转动旋转，齿槽容积增加，流体降压膨胀作功，最后排出，实现能量转换。其功率从主轴阳螺杆输出，驱动发电机发电或驱动负载节电。

2.关键技术

（1）对做功热介质适应性强，无特殊要求。该技术可同时适用于过热蒸汽、饱和蒸汽、汽液两相和较高温度热水；也适合于高盐分和结垢的介质状态。

（2）对负荷变化和进排汽参数变化，适应性很强。即：允许负荷和参数在大范围内波动变化，而驱动工作效率降幅很小，与设计值接近，并能维持稳定的高效率，运转平稳、安全、可靠。

3.工艺流程

设备结构如图1：

工艺流程见图2：

五、主要技术指标

动力机内功率：65％-80％；

运行功率范围：30％-100％；

进口介质压力：0.3 MPa -3.0MPa；

进口介质温度：120℃-300℃；

做功介质类型：过热蒸汽、饱和蒸汽、湿蒸汽、热水、含盐污染热源介质和其他化工物质；

机组转速：1000 rpm -3000rpm；

拖动负载：发电机直接发电、其他转动设备，如水泵等；

冷却水要求：流量≥2t/h，无杂质和腐蚀的工业水。

六、技术鉴定、获奖情况及应用现状

螺杆膨胀动力机已通过了一系列国家级、部委级的技术评审和鉴定，主要包括：国家“八五”科技攻关大试；获江西省科学技术厅“江西省重点新产品技术鉴定证书”；获江西省机械厅“新产品新技术鉴定验收证书”；获第八届中国国际高新技术成果交易会自主知识产权证书；获联合国工业发展机构2006年“蓝天奖”提名奖第一名；获国家知识产权局颁发的发明专利证书。

目前已广泛应用于电力、化工、石油、冶金、轻工、建材、纺织等工业领域，国内市场产品销售已达230多台。

七、典型应用案例

典型用户：西藏羊八井、新余钢铁厂、九江电厂、中石油银川炼化厂、广东造纸厂、华能北京、山东胜利发电厂、江苏南通唐闸热电厂、沙湖纸业、江苏天生港发电厂

典型案例1：新钢厚板厂

技术提供单位：江西华电电力有限责任公司

建设规模：装机300kW加热炉放散蒸汽发电。主要改造内容：安装1台螺杆膨胀动力机，直接从放散口将蒸汽引入动力机，蒸汽作功发电。节能技改投资额260万元，建设期3个月。年发电150万kWh，相当于年节能525tce，投资回收期4年。

典型案例2：国电九江电厂

技术提供单位：江西华电电力有限责任公司

建设规模：装机300kW锅炉排污水发电项目。主要改造内容：将排污水经调压后引入动力机，排污水作功发电后加热冷水利用。节能技改投资额260万元，建设期3个月。年发电170万kWh，供热水18万吨，相当于年节能2066tce，投资回收期1.5年。

八、推广前景及节能减排潜力

目前该技术在各行业都有应用，但推广比例还较小，基本在1％以下，预计近几年将得到广泛推广。以钢铁和石化行业为例，预计未来5年，该技术在行业内的推广潜力可达到80%，预计投资总额25亿元，节能能力67万tce/a，减排能力177万tCO2/a。