开山膨胀发电机ORC**朗肯循环

开山集团空压机及余热回收简介
浙江开山压缩机股份有限公司，是一家拥有**过60年历史的专业压缩机企业，是中国较大的空气压缩机制造企业之一，也是中国产销规模较大的螺杆式空气压缩机制造企业之一。2014年实现销售收入近20亿元人民币，在中国，开山产销规模已遥遥良好于包括跨国公司在内的所有企业。 
公司主要产品有螺杆式空压机、冷媒压缩机、螺杆膨胀发电机、工艺气压缩机、环境工程与冷链产业等。其中，螺杆式空压机产品功率范围4kW~630kW，品种覆盖电机动力、柴油动力、井下防爆螺杆空压机以及两级压缩螺杆空压机。 
螺杆式膨胀发技术是世界良好的低品位热源发电技术。包括余压直接膨胀和ORC**朗肯循环膨胀技术，能够**高效的阶梯式利用低品位的余热余压，其效率和可靠性世界良好，正大规模的应用于地热发电，余热发电，生物能发电以及余压发电等新能源和可再生能源领域。 
2009年，开山在美国西雅图设立“开山北美研发中心”，按照“北美研发 中国制造”的模式，开发出大量拥有自主知识产权的**产品。开山把“为节约地球作贡献”作为企业的核心价值观，努力进取，将迅速成为国际良好的压缩机制造企业。 
开山产品经销网络遍及全国，有2000多家营销网点，拥有优质的销售服务。产品销往美国、德国、日本、韩国、俄罗斯等世界60多个国家和地区。
有关余热回收发电（膨胀发电）
随着社会的不断发展，能源的短缺和日益恶化的环境正成为人类面临的两大难题。目前在工业领域大量的余热余压资源被直接排放，这不仅造成能源的浪费也对人类赖以生存的环境造成了破坏。在此背景下，开山的螺杆膨胀发电技术应运而生，为企业利用余热余压资源提供一整套的解决方案。开山螺杆膨胀发电机组包括利用余压的直接膨胀发电机组和利用余热的**朗肯循环(ORC)膨胀发电机组。根据客户的热源情况，开山提供单级或串级直接膨胀发电机组、单级或串级ORC膨胀发电机组以及直接膨胀和ORC串级发电机组等多种开山**的高效循环，将余热余压能源利用到较致，为客户提供较大收益。 
开山高效的螺杆膨胀发电设备基于经验丰富的团队、核心的技术和高质量的制造水平。“拥有*核心技术、从事高端核心制造”是开山追求的主要目标。开山借力国家“千人计划”，通过引进世界良好研发人才，与国内*院校合作，解决了企业创新能力不足、自主知识产权缺乏的问题。2009年，集团在美国西雅图设立“北美研发中心”，公司已建立以汤炎博士为核心的从应用、设计、生产、安装、运行以及项目管理等各方面经验丰富的国际化研发团队。从较初的热源调研到较后的客户培训，该团队依据公司的项目流程为客户提供快速且性能优越的产品；按照“北美研发中国制造”的模式，开山实现了从拥有核心技术到拥有*核心技术的飞跃，研发能力已达到国际先进水平，实现国际研发与中国制造的**结合。核心设备螺杆膨胀主机采用汤炎博士的新型型线，高达88%的等熵效率达到世界良好水平。此外，开山拥有螺杆工质泵、换热器以及系统结构等方面研发的多项**技术，先进的技术使螺杆膨胀机发电系统能高效稳定的运行；在膨胀机系统制造方面，从壳体、转子、换热器、再到整个系统，开山拥有三井、斗山、霍洛伊德、卡帕以及卡尔蔡司等世界*的加工设备和检测设备，其中德国的卡帕磨床加工精度可达到±5μm。膨胀机主机试验台以及膨胀机系统试验台也为膨胀机的性能提供了保证。 
 

螺杆膨胀机是一种容积式膨胀机。通常所称的螺杆膨胀机指双螺杆膨胀机，开山螺杆膨胀机是专门为气体的膨胀开发优化。主要由一对互相啮合的螺杆转子和机壳组成，转子与转子、转子与机壳之间以间隙密封，形成容积可连续变化的工作腔，含有热量的气态工质进入工作腔绝热膨胀，驱动转子旋转做功，膨胀做功的同时，工质的压力和温度降低，以此实现热功转换。螺杆式膨胀机进气可以是饱和蒸汽甚至带液蒸汽；螺杆之间的相对运动可以限制结垢，另外结垢也可以减小间隙，提高效率；螺杆膨胀机的变工况范围广，即使在较低负荷仍会有很高的等熵效率。 
目前，开山的螺杆膨胀发电机组已经广泛应用于钢铁工业余热发电、工业余压发电、地热发电以及生物能发电等领域。截止到2015年底，公司目前已经完成螺杆膨胀发电项目约70多个。合计装机功率约110MW。项目主要分布在钢铁、石化、塑胶、化纤、地热、生物质等行业，开山的高端螺杆膨胀发电系统正在高效稳定的运行。 
工业余压发电 
工业上余压主要包括钢铁、化工等行业上的高压的天然气和工艺气体以及具有压力的饱和蒸汽或过热蒸汽等。为了满足工艺需求，这些高压的气体或蒸汽通常通过减压阀将压力降低到要求值，造成压力能的浪费。开山直接膨胀螺杆发电机组可有效将工业余压回收，通过发电机转换为电能，为客户带来良好效益。 
按照使用场合，应用于工业余压发电的螺杆直接膨胀发电机可分为背压型、凝汽型。一般均配置异步或同步电机为动力输出单位。按照工质，可分为蒸汽型、气体型（天然气或其它工艺气体）。 
 
机组广泛应用于钢铁、化工行业。应用形式包括背压型、凝汽型、单级直接膨胀机组、多级直接膨胀机组以及直接膨胀机+ORC串级机组。 
以下为开山直接膨胀发电机组的一个应用实例： 
项目地点：江苏澄星磷化工股份有限公司
热源情况：30barA & 50t/h 饱和蒸汽，要求工艺流程中20~25t/h & 12 barA 蒸汽另用于生产工艺和园区供汽。
项目方案：根据客户余压情况，采用三级直接膨胀发电方案。先将燃磷炉副产蒸汽经两台KES900背压式螺杆膨胀机减压至12barA，出口蒸汽进入分汽缸。生产工艺用汽和园区供汽从中取汽，富余蒸汽供一台KES1400背压式螺杆膨胀机做功发电减压至3barA，再进入一台KES2300凝汽式螺杆膨胀机做功发电。出口乏汽进入冷凝器冷却，经凝结水泵输送至除盐水箱，循环利用。当螺杆膨胀机需要检修或紧急停机时，蒸汽由原放散管路放散。总装机5.5MW，总净发电4.4MW。 
 
工业低温余热发电 
工业余热约占其燃料消耗总量的17%-67%，其中可回收利用的余热资源约占余热总资源的60%。开山ORC螺杆膨胀机组可对工业低温余热中的热水、热油、常压蒸汽、发动机的缸套水和尾气以及燃气轮机的尾气进行直接或间接的热量回收并产生电能。按照取热模式可分为直接利用ORC螺杆膨胀机组和间接利用ORC螺杆膨胀机组；按照热源类别可分为热水型ORC、蒸汽型ORC和其它型ORC。 
 
以下为开山ORC膨胀发电机组的一个应用实例： 
项目地点：中国石化股份有限公司北京燕山分公司
热源情况：汽油，温度135℃，出口温度要求70℃，流量125t/h
项目方案：根据客户余热情况，采用单级ORC膨胀发电方案。将热油直接依次引入ORC机组蒸发器和预热器，与换热器冷媒侧R245fa换热，产生高温高压的饱和气体进入膨胀机做功，带动发电机发电。膨胀发电机组和客户原有风冷并联，当膨胀机组维修或紧急停机时热油切换进入原有风冷冷却。 
 
本项目的主要特点是轻质热油直接进入发电站降温发电，而不采用中间导热介质，有较高的发电效率。同时电站按照石化行业的可靠性和防爆标准设计，做到了远程控制、远程监控和无人值守。用于燕山石化 S Zorb 工艺热汽油的石化行业轻质热油**螺杆膨胀发电站装机 900kW，防爆等级为 dIICT4。该发电站可实现年净发电量 473 万 kWh，节约标准煤 1656 吨，实现 CO2减排 3934吨。该项目实施后，每年还可以节省原空冷器冷却耗能 60.48 万 kWh。该项目也是公司与中石化炼化工程于 2015 年 6 月签署《节能服务合作协议》后双方利用各自优势进行合作，共同为客户提供低能级能源利用整体解决方案的代表性项目。 



有关压缩机：
固定式空气压缩机 
开山拥有非常全面的压缩机产品线，包括活塞压缩机、螺杆压缩机和离心压缩机。为钢铁、纺织、水泥、电力、化工和机械制造等领域提供高效可靠的空气动力。功率范围覆盖了4kW~4000kW，能满足各种规模的用气需求。其中，螺杆式压缩机全谱系产品均达到中国国家节能产品标准，其高端系列全部达到中国国家一级能效和**一级能效。 
 
活塞空气压缩机 
?	功率：2.2~30kW 
?	气量：0.3~3m3/min 
?	压力：0.8~40bar 
 
螺杆空气压缩机 
?	功率：4~400kW 
?	气量：0.1~90 m3/min 
?	压力：1.5~13bar 
 
离心空气压缩机 
?	功率：200~4000kW 
?	气量：40~800m3/min 
?	压力：2~10bar 
移动式空气压缩机 
开山移动式压缩机包括活塞式移动压缩机和螺杆式移动压缩机。驱动方式有电机驱动和柴油发动机驱动。还能提供防爆移动式压缩机。作为中国移动式螺杆空压机领域的创新者，提供的移动式空气压缩机代表着**良好的技术与品质，能够为**的油气开采，钻井技术，管路施工，矿山钻爆，水井钻，基础建设，市场维护，OEM等领域提供高标准的产品和服务。开山移动式螺杆空气压缩机，提供行业内高标准的工作性能，并满足市场上较广泛的施工需求。采用高压缩效率的螺杆主机，动力强劲的品牌发动机，满足多种需要的气量控制系统以及高效的冷却系统，性能**，可靠性强。 
 
活塞式移动压缩机（包括电移和柴移） 
?	气量：1.5~13m3/min 
?	压力：5~7bar 
 
移动式螺杆空气压缩机（包括电移和柴移） 
?	气量：2.5～39 m3/min 
?	压力：7～40bar 
鼓风机 
开山拥有高效的无油螺杆鼓风机和单级高速离心鼓风机。开山无油螺杆鼓风机具有效率高，噪音低的特点，可以大量替代传统的罗茨鼓风机。单级高速离心鼓风机针对大风量需求的应用，提供高效的解决方案。开山鼓风机，广泛应用于污水处理，脱硫脱硝，纺织，气力输送和流化工艺等领域。 
 
无油螺杆鼓风机 
?	功率：4~185kW 
?	风量：4~100m3/min 
?	压力：0.3~1.2bar 
 
单级高速离心鼓风机 
?	功率：120~4000kW 
?	风量：80~1400m3/min 
?	压力：0.7~1.9bar