天然气压力能发电,螺杆膨胀机,节能环保余热发电项目碳中和碳达峰
天然气压力能发电项目已成功在深燃宜春门站80KW、东北油气松源集输站600KW、新奥集团廊坊门站220KW、西南油气重庆九龙1200KW等地方投运。
一、公司简介
江西华电公司成立于1995年,是一家主要从事中低温余热发电装备及新技术产品的研发、制造和应用服务为一体的国家高新技术公司,是提供新能源发电和低温余热发电整体解决方案的“技术设备商和电力运营商”,公司主要产品-螺杆膨胀机已成功应用于电力、钢铁、冶金、石油石化、煤化工、冶金、印染、水泥、玻璃、造纸煤矿低浓度瓦斯综合利用等行业,并在多个区域、行业建立节能减排项目平台,目前在国内外投运400多台套机组,为用户节约了大量的能源。
专业从事研发、制造螺杆膨胀机的公司。
参与制定螺杆膨胀机***的公司。
国家科技部批准的“国家螺杆膨胀机高新技术产业化基地”。
***化管理委员会批准“全国螺杆膨胀发电机标准化技术委员会(TC)”秘书处承担单位(标委办综合【2009】110号)。
国家能源局 批准“新能源与低温余热发电技术研究中心”(发改投资2012【2772】号
国家知识产权局 授予公司“中国zhuanli金奖”(2009年),批准公司为“企事业知识产权***”(2010年)。
联合国工业组织授予“蓝天奖”。
国家发改委和财政部、国家工信部公告的 “节能服务公司”资质。
单机功率可做到5kW到3000kW,螺杆直径从80mm到1000mm,拥有三个系列,十种规格螺杆膨胀机技术标准体系,适合工业余热不同工况参数运行。
二、产品原理及特点
1. 结构特征
螺杆膨胀机组结构简单,基本构造由一对阴阳转子、支撑轴承、密封、调节阀、快速关断阀和机壳体组成。
2. 工作原理
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(蒸汽或汽液两相流体)进入螺杆齿槽入口,热流体的体积膨胀能量推动螺杆转子旋转,齿槽容积增加,流体降压膨胀作功,Zui后从齿槽出口排出,实现能量转换。螺杆膨胀机功率从螺杆转子输出,驱动发电机发电或驱动负载节电。
3. 技术优点
中低温:螺杆膨胀机技术是当今能直接利用过热蒸汽、饱和蒸汽、湿蒸汽及热水热液新型动力机,是中低温(余热废热、地热、光热和生物质热)发电技术的重大突破,是利用中低温热能发电的优选技术;
高效率:“高效型机组”的等熵效率可维持较高水平(65-85%),发电效率比传统螺杆膨胀机提高10%-40%;
频启停:螺杆膨胀机是容积式发电机组,转子的结构就决定其设计时需要面对交变应力,起停对设备影响较小;
高收益:“高效型机组”机组流通量大,设备占地小、低成本(无需蒸汽去湿系统、过热装置或低温工质系统来回收发电,成本低于常规发电系统20%以上)、发电效***、可集装箱式安装、运行可靠安全、能自洁除垢、运维成本低等特点使其收益高于其他发电系统;
吃粗粮:机组允许热源参数(压力、温度和流量)大范围变化波动,可实现常规“朗肯循环”也可实现“三角循环”(OTFC)方式发电;
分布式:机组的发电功率覆盖1kW至3MW系列,可实现小机组高效率的分布式运行,可较好利用小规模跑冒滴漏,资源不集中的生物质、垃圾焚烧、地热井等发电实现井口发电,建设分布式地热电站应是比较好的建设方式,减少管线布置,减少热损失,缩短建设周期,并可以尽快回收投资资金。
碳减排:利用新能源热能和工业废热,无需增加能耗和排放实现发电,减少污染排放(每MW装机年约减排15吨NOx、41吨SOx和5,988吨CO2),可申请CDM项目。
4. 与常规工业汽轮机对比
对比项目 | 螺杆膨胀动力机 | 小型汽轮机 |
启停要求 | 初次使用开机时间很短,冷态启机大约30-40min 左右,热态启机时间10min即可,使用方便。 | 开机前暖机升速要1-2小时,停机需盘车3-4 小时左右,否则热应力不均易造成汽机壳体或大轴变形。 |
抗负荷波动 | 一般不受汽源波动的影响,机组负荷波动范围在30%-130%,在热源参数大范围波动的情况下,对机组安全运行没有影响。 | 汽源波动,流量超过50%、压力太大无法运行,易造成汽水腐蚀,影响寿命,在偏离设计值下运行,机组运行稳定性较差。 |
检修时间 | 检修时间短3—5天。 | 检修时间长,至少10—15天。 |
维护团队 | 专业技术要求低。 | 专业技术要求高。 |
维护配件 | 国内生产,国际***品质,供货期短。国产饱和蒸汽汽轮机技术不成熟,故障***,稳定性差。 | 进口饱和蒸汽汽轮机维护成本高,供货期长。 |
运行人员成本 | 可实现无人值守(其他岗位员工2-3小时巡检即可) | 专业人员8人 |
工艺适应性 | 能适用于饱和蒸汽的特性(蒸汽压力、温度、流量随工艺波动) | 不太适用饱和蒸汽的特性(热源要求稳定、抗波动性差,禁止带水运行、启动时间长) |
安全系数 | 螺杆机由两个粗大结实的转子构成,技术承诺没有安全隐患,不会发生飞车等安全事故,非常安全。 | 叶片式设计,高转速特点决定难免有飞车事故隐患,市场上每年都有汽轮机飞车事故发生。 |
三、天然气压力能回收工艺路线
高压天然气管网→螺杆膨胀发电机组→空温式加热器→水浴式加热器→低压天然气管网
在高压和低压天然气管道间,以旁路方式(相对于原调压阀)接入螺杆膨胀发电机组,运行后可完全替代原调压装置运行,在满足原工艺要求的利用天然气压力能驱动螺杆膨胀动力机做功而输出动力,拖动发电机发电;
四、相关应用业绩现场