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1、煤化工中低温余热回收发电应用技术解决方案煤化工中低温余热回收发电应用技术解决方案煤化工中低温余热回收发电应用技术解决方案煤化工中低温余热回收发电应用技术解决方案零碳电站新产业零碳电站新产业节能业绩新希望节能业绩新希望一、煤化工行业余热利用潜力及现状一、煤化工行业余热利用潜力及现状二、螺杆膨胀机技术突破低品位余热利用限制难关二、螺杆膨胀机技术突破低品位余热利用限制难关三、成功投运的煤化工行业余热电站案例三、成功投运的煤化工行业余热电站案例四、开创低品位余热利用新纪元四、开创低品位余热利用新纪元目目 录录一、煤化工行业余热利用潜力及现状 工业余热资源普遍存在，特别是化工、煤化、石油、建材等行业生产
2、过程中，都存在丰富的余热资源，所以充分利用余热资源是企业节能的主要内容之一。 余热资源按其温度划分可分为三类：余热资源按其温度划分可分为三类：1、高中温余热高中温余热（装置反应余热、能源梯次利用损失、工业炉尾气）2、低温余热低温余热（蒸汽冷凝液、低压蒸汽、低温尾气） 我国工业余热资源回收利用率仅25.8%，即2/3的余热资源尚未被利用。在工业领域中消耗着大量的能源，最终都以低温热水的形式排放掉。为了提高耗能的利用率，应采取措施进行余热资源回收利用。（一）工业余热利用的潜力及现状（一）工业余热利用的潜力及现状一、煤化工行业余热利用潜力及现状一、煤化工行业余热利用潜力及现状（一）工业余热利用的潜力
3、及现状（一）工业余热利用的潜力及现状 以造气车间为例，以造气车间为例， 20122012年全国甲醇装置产能年全国甲醇装置产能5149.15149.1万吨，产量万吨，产量31293129万吨，万吨，合成氨产能达到合成氨产能达到67306730万吨，尿素产能万吨，尿素产能( (实物量实物量) )达到达到71307130万吨，产能过剩万吨，产能过剩18001800多多万吨；磷肥产能万吨；磷肥产能( (折纯折纯) )达到达到23602360万吨，过剩万吨，过剩10001000万吨。万吨。 降低单位能耗，提高能能耗，提高能源利用率是提高市场竞争力的有效措施。源利用率是提高市场竞争力的有效措施。 但目前加
4、工成本计算中，但目前加工成本计算中，煤生产甲醇单耗及成本：煤生产甲醇单耗及成本：项项 目目 单单 耗耗 单价（元）单价（元） 单位成本（元单位成本（元/ /吨）吨）原料煤原料煤 1.38t 300 4141.38t 300 414冷却水冷却水 337.6t 0.2 67.5337.6t 0.2 67.5电电 256.6kW/h 0.4 102.6256.6kW/h 0.4 102.6蒸蒸 汽汽 0.931 50 46.60.931 50 46.6触媒及化学药品触媒及化学药品 46.446.4人人 工工 230230折旧及管理费折旧及管理费 240.2240.2合合 计计 1147.3 1147
5、.3 合成氨的生产成本约合成氨的生产成本约1400-15001400-1500元元/ /吨吨一、煤化工行业余热利用潜力及现状一、煤化工行业余热利用潜力及现状（一）世界能源结构与中国能源结构现状对比（一）世界能源结构与中国能源结构现状对比一、煤化工行业余热利用潜力及现状一、煤化工行业余热利用潜力及现状 根据有关单位估计：我国煤化工行业余热资源的回收率仅25.8%。大量低品位余热尚未得到有效的利用。按余热资源的品质统计：回收高温余热居多，回收率为44.4%；其次是中温余热，回收率30.2%；低温余热回收率还不足1%。（二）煤化工行业余热利用的潜力及现状（二）煤化工行业余热利用的潜力及现状一、煤化工
6、行业余热利用潜力及现状一、煤化工行业余热利用潜力及现状 按照以上数据统计，全国现有大中小型煤化企业约500家，保守计算每一个煤化企业装机2000KW，全国煤化企业共装机1000MW，年发电量80亿度（按8,000小时/年计算）、年发电效益48亿元（按0.6元/度计算）、年节约标煤2.8亿吨、年减少二氧化碳排放6.65亿吨。（二）煤化工行业余热利用的潜力及现状（二）煤化工行业余热利用的潜力及现状一、煤化工行业余热利用潜力及现状一、煤化工行业余热利用潜力及现状 以下是煤化工企业生产工艺中有大量余热排放的工艺，同时这部分余热可以进行回收利用，具体如下：1、焦炉烟道余热回收利用发电；2、焦炉上升管余热
7、回收利用发电3、造气炉差压发电；4、甲醇合成塔余热发电；5、合成氨合成塔余热发电；6、三废炉余热发电；7、合成废锅差压发电；8、焦炉煤气燃气轮机尾气发电；9、转化炉差压发电；10、尿素洗涤塔冷凝液余热发电；11、热电车间双减余热发电；12、锅炉连排水余热发电；（二）煤化工行业余热利用的工艺环节（二）煤化工行业余热利用的工艺环节一、煤化工行业余热利用潜力及现状一、煤化工行业余热利用潜力及现状（二）煤化工行业余热资源的特点（二）煤化工行业余热资源的特点一、煤化工行业余热利用潜力及现状一、煤化工行业余热利用潜力及现状（1）煤化工行业所消耗能源的主要功能是为煤转化其它产品的化学反应和物理形变创造一个高
8、温条件，并不形成产品的质量构成，能源消耗的过程伴随着能源载体的转换，大量能源以过程余热余能的形式耗散。（2）煤化工企业余热余能资源载体多样、分布分散、衰变快、不可储存、稳定性差、数量和质量差别大，集中回收利用难度大。（3）煤化工企业传统的余热余能回收方式忽视回收能的质量，因而效率低，并且受能量品质低、不稳定、用户不匹配等影响，造成回收后又放散，能源利用效率低。 以上热源普遍存在各大煤化企业之中。以上热源普遍存在各大煤化企业之中。二、螺杆膨胀机技术突破低品二、螺杆膨胀机技术突破低品位余热利用限制难关位余热利用限制难关 1 1、采用与常规技术绝然不同的发电方式采用与常规技术绝然不同的发电方式二、螺
9、杆膨胀机技术突破低品位余热利用的限制和难关二、螺杆膨胀机技术突破低品位余热利用的限制和难关技技术术情况情况常常规规技技术术（通用汽（通用汽轮轮机技机技术术）螺杆膨螺杆膨胀胀机技机技术术热热源情况源情况仅应用于过热蒸汽热源发电应用于过热蒸汽、饱和蒸汽、热水热液或其他热源等工作效率工作效率设计工况下内效率80%-90%,变动工况下内效率大幅下降或者停机设计工况下内效率70%-80%变动工况下内效率变动很小，仍可稳定运行安全安全存在飞车等重大事故隐患不存在重大事故隐患维护维护服服务务运行维护费用昂贵，需要专业的技术队伍，检修工作量大十五年无大修，维护简单方便，可无人职守应应用范用范围围 用于大型发电
10、厂，高品质余热发电等用低品位余热废热和可再生能源等由上述列表对比得出，常规技术不能满足变动工况下且低品位的由上述列表对比得出，常规技术不能满足变动工况下且低品位的余热资源，螺杆膨胀机技术一举跨越低品位余热利用限制条件。余热资源，螺杆膨胀机技术一举跨越低品位余热利用限制条件。 螺杆膨胀机是一种容积式发动机，工作原理是通过阴阳螺杆槽道中热流体的体积膨胀，推动阴阳螺杆向相反方向旋转，实现将热能转换成机械能的作功过程。 螺杆膨胀机作功由进气、膨胀、排气三个过程组成。它的基本结构是由一对阴、阳螺杆转子和机壳体组成。热流体（蒸汽、热液或汽液两相流体）进入螺杆齿槽A，热流体能量推动螺杆转动力旋转到B、C、D
11、，齿槽容积增加，流体降压膨胀作功，最后从齿槽E排出，实现能量转换，螺杆膨胀机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 2、螺杆膨胀机技术基本原理、螺杆膨胀机技术基本原理二、螺杆膨胀机技术突破低品位余热利用的限制和难关二、螺杆膨胀机技术突破低品位余热利用的限制和难关二、螺杆膨胀机技术突破低品位余热利用的限制和难关二、螺杆膨胀机技术突破低品位余热利用的限制和难关 （1）“吃粗粮的动力机吃粗粮的动力机” 螺杆膨胀机是当今唯一能回收过热蒸汽、饱和蒸汽、汽水两相及热水热液的新型发电机组；能除垢自洁，方便应用于地热发电等领域。（2）“适合回收闲散废热发电适合回收闲散废热发电” 螺杆膨胀机允
12、许热源压力、流量大范围内波动；机器可移动，可集中，可分散，很适合工业余热的特点和发电利用。（3）“使用安全简单使用安全简单” 螺杆膨胀机运行不飞车、不暖机、不盘车，可以直接冲转运转安全可靠（4）“长期无大修，维护方便长期无大修，维护方便” 螺杆膨胀机运行操作简单，螺杆转子粗大坚实，可以长期不大修，小修简单方便，运行维护费用很低，不需要专门的专业技术人员。（5）“气候友好关键技术气候友好关键技术” 可回收70-80以上热水热液、80以上蒸汽、180以上烟气的余热废热发电，既可用于工业余热废热，也可用于新能源（地热、太阳热能及生物质热能），将成为地球替代石化能源的重要环保型发电技术。3 3、技术特
13、点、技术特点二、螺杆膨胀机技术突破低品位余热利用的限制和难关二、螺杆膨胀机技术突破低品位余热利用的限制和难关4 4、新能源发电和余热发电的技术优势、新能源发电和余热发电的技术优势p 新能源领域优势新能源领域优势 A、地热发电的应用优势 （1）效率高：比常规地热发电技术高3060。 （2）简单方便：不怕结垢，系统简单、安装投运方便。 （3）投资和维护费用低。 B、太阳能热发电的应用优势低碳方式 （1）扩大太阳能热发电范围：100热水和蒸汽发电 （2）适应太阳能热源的波动。 （3）降低投资成本和运行成本：系统简单，启停方便。 C、沼气及其生物质发电的应用优势 （1）对沼气和生物质热源供应适应广：集
14、热式发电机组 （2）快装结构（配套小型生物质锅炉），可移动运行 （3）适合分布式和微网发电系统，未来背包发电设备二、螺杆膨胀机技术突破低品位余热利用的限制和难关二、螺杆膨胀机技术突破低品位余热利用的限制和难关 螺杆膨胀机是一种优良的回收低温能源发电的新型热动力装置，具有通用性强、热能适用广、使用维护安全便捷、节能高效等技术特点，在不影响用户正常生产的前提下实现节能减排和经济增效。n 煤化冶金行业n 电力行业n 石油化工行业n 建材行业n 造纸印染行业n 制药及食品行业工业烟气工业蒸汽热水热液地热资源太阳能热生物质热工业余热废热资源可再生能源资源螺杆膨胀机螺杆膨胀机 发电机发电机 螺杆膨胀发电机
15、组螺杆膨胀发电机组n 地热发电n 太阳能热发电n 生物质热回收新能源工业余热废热 5 5、螺杆膨胀机应用范围、螺杆膨胀机应用范围二、螺杆膨胀机技术突破低品位余热利用的限制和难关二、螺杆膨胀机技术突破低品位余热利用的限制和难关三、三、成功投运的煤化工行业余成功投运的煤化工行业余热电站案例热电站案例山东临沂恒昌焦化项目山东临沂恒昌焦化项目（1 1套套1000KW1000KW和和1 1套套1200KW 1200KW ，年发电，年发电15921592万度）万度）三、三、成功投运的钢铁行业余热电站案例成功投运的钢铁行业余热电站案例1 1、案例介绍、案例介绍回收甲醇合成废锅和转化废锅差压发电项目回收甲醇合
16、成废锅和转化废锅差压发电项目螺杆膨胀发电机组设计参数螺杆膨胀发电机组设计参数进汽压力： 2.35-2.45MPa 进汽温度：220-222 流量：23-25t/h排气压力：0.75MPa 排气温度：168 额定发电功率：920KW机型：SEPG400-1000/1950-1.65-C回收合成氨合成塔废锅蒸汽和焦炉烟气发电项目回收合成氨合成塔废锅蒸汽和焦炉烟气发电项目螺杆膨胀发电机组设计参数螺杆膨胀发电机组设计参数进汽压力： 0.5-0.75MPa 进汽温度：152-168 流量：20-22t/h排气压力：0.16MPa 排气温度：113 额定发电功率：1070KW机型：SEPG500-1200
17、/3000-1.65-C三、成功投运的煤化工行业余热电站案例三、成功投运的煤化工行业余热电站案例图1：热力系统图三、成功投运的煤化工行业余热电站案例三、成功投运的煤化工行业余热电站案例图2：现场图片上海焦化项目上海焦化项目（1 1套套600KW600KW，年发电，年发电464464万度）万度）三、三、成功投运的钢铁行业余热电站案例成功投运的钢铁行业余热电站案例2 2、案例介绍、案例介绍回收锅炉富余蒸汽回收锅炉富余蒸汽螺杆膨胀发电机组设计参数螺杆膨胀发电机组设计参数进汽压力： 0.88MPa 进汽温度：174 流量：10t/h排气压力：0.1MPa 排气温度：99 额定发电功率：580KW机型：
18、SEPG500-600/2400-1.65-C三、成功投运的煤化工行业余热电站案例三、成功投运的煤化工行业余热电站案例图1、现场图片图2、热力系统图河南煤化集团永煤公司龙宇煤化工河南煤化集团永煤公司龙宇煤化工项目项目（3 3套套900KW900KW，年发电，年发电21122112万度）万度）三、三、成功投运的钢铁行业余热电站案例成功投运的钢铁行业余热电站案例3 3、案例介绍、案例介绍回收锅炉副产蒸汽发电项目回收锅炉副产蒸汽发电项目螺杆膨胀发电机组设计参数螺杆膨胀发电机组设计参数进汽压力： 0.8MPa 进汽温度：170 流量：50t/h排气压力：0.15MPa 排气温度：111 额定发电功率：
19、830KW机型：3套*SEPG500-900/2400-1.65-C三、成功投运的煤化工行业余热电站案例三、成功投运的煤化工行业余热电站案例图1：热力系统图图2：现场图片江苏晋煤恒盛化肥项目江苏晋煤恒盛化肥项目（3 3套套900KW900KW，年发电，年发电21122112万度）万度）三、三、成功投运的钢铁行业余热电站案例成功投运的钢铁行业余热电站案例4 4、案例介绍、案例介绍18301830、甲醇造气炉差压发电项目、甲醇造气炉差压发电项目螺杆膨胀发电机组设计参数螺杆膨胀发电机组设计参数进汽压力： 0.7MPa 进汽温度：260-280 流量：60t/h排气压力：0.2MPa 排气温度：180
20、-190 额定发电功率1190+1020KW机型：SEPG500-1300/2100-1.65-2C SEPG500-1200/1800-1.65-2C回收甲醇合成废锅差压发电项目回收甲醇合成废锅差压发电项目螺杆膨胀发电机组设计参数螺杆膨胀发电机组设计参数进汽压力： 2.2MPa 进汽温度：218 流量：15t/h排气压力：0.72MPa 排气温度：166 额定发电功率：520KW机型：SEPG300-600/2100-1.65-C三、成功投运的煤化工行业余热电站案例三、成功投运的煤化工行业余热电站案例图1：热力系统图三、成功投运的煤化工行业余热电站案例三、成功投运的煤化工行业余热电站案例公司
21、名称公司名称 机组机组 国家示范西藏羊八井地热电厂地热发电项目（一期工程） 1000KW新余钢铁集团中板放散蒸汽节电项目（一期工程） 250KW国电江西九江电厂200MW机组连排水发电项目 300KW广东韶钢集团二轧厂加热炉富余蒸汽节电项目 200KW山东莱芜钢铁集团节流蒸汽发电项目 800KW江苏观音山电厂汽机抽汽发电项目 300KW江苏塘闸热电厂汽机抽汽发电项目 200KW首钢集团迁安钢厂节流蒸汽发电项目 500KW江西铜业电解车间差压蒸汽节能项目 2500KW安徽金隆铜业集团富余蒸汽节能项目（一期工程） 2250KW 2 2、部分其他应用案例、部分其他应用案例三、三、成功投运的钢铁行业余
22、热电站案例成功投运的钢铁行业余热电站案例公司名称公司名称 机组机组 中石化股份公司茂名分公司富余蒸汽发电项目 400KW江西赣中氯碱制造有限公司富余蒸汽发电项目 400KW广西天然纸业有限公司蒸汽压差发电项目 250KW广东韶钢集团高炉布袋灰蒸汽利用发电项目 450KW江西良山钢管厂219环形炉尾气热发电项目 200KW安徽铜陵金昌冶炼厂差压节能项目 260KW 200KW江苏永钢集团有限公司二棒材厂加热炉蒸汽项目 300KW山东济南钢铁厂高温球团辐射余热发电项目 400KW三、三、成功投运的钢铁行业余热电站案例成功投运的钢铁行业余热电站案例四、开创低品位余热利用新纪四、开创低品位余热利用新纪
23、元元四、开创低品位余热利用新纪元四、开创低品位余热利用新纪元特别感谢：我国的“螺杆膨胀机”技术开创者 胡亮光胡亮光 教授（莫斯科动力学院留学） 从事技术研究30年 工业产业化研究12年（江西华电）成功经历：历经30年的科研攻关，12年的产业培育，8年的 样机试制，5年的商业示范 四、开创低品位余热利用新纪元四、开创低品位余热利用新纪元1 1、研发历程、研发历程国外状况国外状况1970年代开始至今年代开始至今开始研究和工业试制美国1000KW机组，投运70小时没有正常运行而停止。日本102KW机组投运，没有更大机组报道。奥地利730KW发电机组，工业研究示范项目。工业应用暂时没有大规模生产厂家暂
24、时没有产业技术标准我国状况我国状况1980年代至今年代至今理论试验研究19801990年西藏地热项目立项【藏科业字（83）21文】完成5KW试验机组验收工业模型研究19911995年“八五”科技攻关项目（85-518-01-03）工业样机及商业示范19962008年成功开发投运四种机型投运全球最大单机机组在石油化工、煤化冶金、电力、地热、造纸印染等行业商业示范成功。我国唯一自主产权我国唯一自主产权江西华电公司：江西华电公司：2003年省部级产品鉴定2004年ISO9001:2000论证2006年国家发明专利联合国颁发“蓝天奖提名奖“中国自主知识产权证书2007年国家发改委立项“西藏羊八井地热螺
25、杆发电项目“2008年国家“863”项目产业基地正式开工2009年国家发改委“重大产业技术专项“全国螺杆膨胀发电机技术标委会科技部“高新技术产业化基地”2010年低温双循环机组成功四、开创低品位余热利用新纪元四、开创低品位余热利用新纪元pA、国家国家“重大产业技术开发专项重大产业技术开发专项”负责单位负责单位 国家发改委批文（发改办高技【2009】606号） p B、国家螺杆膨胀动力机高新技术产业化基地、国家螺杆膨胀动力机高新技术产业化基地 国家科技部（国科发高2009695号） p C、 “全国螺杆膨胀机标准化技术委员会全国螺杆膨胀机标准化技术委员会”（TC）秘书处承担单位）秘书处承担单位
26、国家标准化管理委员会批文（标委办综合【2011】9号） p D、发明专利、发明专利“螺杆膨胀动力机螺杆膨胀动力机”（ZL 03 1 23341.4）等系列专利）等系列专利 p E、联合国工业组织颁发、联合国工业组织颁发“蓝天提名奖蓝天提名奖”p F、拥有自主知识产权的企业（第八届中国国际高交会颁发、拥有自主知识产权的企业（第八届中国国际高交会颁发0328号）号） 已建设最大的“螺杆膨胀机组”产业基地（年1000MW规模，远期3000MW）p G、国家发改委和财政部、国家工信部公告的第一批、国家发改委和财政部、国家工信部公告的第一批“节能服务公司节能服务公司”资质资质 国家发改委和财政部公告“2
27、010年第22号”；国家工信部2010年8月23日公示p H、新能源发电和余热废热发电领域整体解决方案、新能源发电和余热废热发电领域整体解决方案 “技术设备提供商” 与 “电力运营商” 公司荣耀公司荣耀四、开创低品位余热利用新纪元四、开创低品位余热利用新纪元 2009年3月20日北京中国国际节能减排与新能源技术博览会上，胡锦涛总书记、习近平副主席亲临“螺杆膨胀发电机组”展台，听取公司董事长胡达先生的技术汇报，并对该产品节能减排的特质给与了高度肯定。 2010年5月25日温家宝总理在“关于加快我国西藏地热发电项目开发建设的报告”中作出重要批示。报告中指出，我国有世界领先的、有全部自主知识产权的地
28、热发电技术。 该项技术，就是我公司经过三年西藏羊八井地热发电示范机组获得成功的“地热型螺杆膨胀机发电新技术”。四、开创低品位余热利用新纪元四、开创低品位余热利用新纪元国家工信部主办召开“全国螺杆膨胀机技术及应用推广会” 2011年7月22日.江西新余四、开创低品位余热利用新纪元四、开创低品位余热利用新纪元西藏羊易地热电站开工庆典仪式 2011年9月23日.西藏.拉萨.羊易村四、开创低品位余热利用新纪元四、开创低品位余热利用新纪元 2008年9月我国最大的“螺杆膨胀机产业基地”动工兴建四、开创低品位余热利用新纪元四、开创低品位余热利用新纪元 2010年12月 “螺杆膨胀机产业基地”全面投运生产公司大门公司大门办公大楼办公大楼生产车间一角生产车间一角公司产业基地规划图公司产业基地规划图四、开创低品位余热利用新纪元四、开创低品位余热利用新纪元Tel: +86-790-697 3911Fax: +86-790-643 9957E-mail: http:/谢 谢
