螺杆动力发电机组与有机朗肯循环（ORC）发电机组原理【简称螺杆膨胀机】

信然双螺杆动力发电技术简介

信然螺杆动力机是在螺杆压缩机基础上研发的一种新引动力机。它具有螺杆压缩机所有优点:结构简单、运行平稳、易维护、经久耐用:它是目前能适应汽、水两相全流介质的动力机。是当前工业企业节能、降耗、减排、提高效益、净化环境的理想产品，它适应各行业工业锅炉、余热锅炉能量回收和压差发电中应用；可驱动发电机用于发电、热电联供或热、电、冷、水全能量联产利用，也可直接驱动风机、水泵、压缩搅拌机等负载装备。具有投资回收期短，见效快的特点。

工作原理

信然螺杆动力机按螺杆压缩机的逆原理工作，其基本构造与螺杆压缩机相似，工作过程相反。流体进入螺杆齿槽，压力推动螺杆转动，齿槽容积增加，流体降压膨胀作功，从而实现能量转换。其工作过程如图所示，流体介质进入螺杆齿槽A，推动阴阳两螺杆向相反方向转动，螺杆的转动使齿槽A旋转到B、C、D的位置。随着行程的加大，容积增大，介质流体降温降压闪蒸膨胀作功，然后从齿槽E排出，同时，由主动阳转子将功输出。  

主要技术参数 

  适用进汽极限压力：3.0MPa;

最高进汽温度：300℃；

最大进排汽压差：1.7MPa；

动力机内效率：≥65％；

单机最大功率：3000Kw；

螺杆动力机转速：1000-4000rpm(无级调速）

示例：XR321/1.65-F

转子直径321，转子长经比1.65:1，发电型

信然螺杆动力机技术特点                                         

（1）结构简单、体积小、运动平稳震动小、安全稳定经久耐用、操作简单维修方便。

（2）信然螺杆动力机是容积式动力机，结构之间间隙小，可获得较高的内效率，比同功率汽轮机的效率高10-15％。

（3）适用于饱和蒸汽、汽用两相、高压热水及其它介质。动力机的结构特点使其具有自除垢的能力，因此，对工质无特殊要求。

（4）信然螺杆动力机的效率对工质参数及负荷的变化不敏感，能适应工矿企业生产、用热、用电负荷、余热、余压参数以及工质品质的变化，并维持稳定的高效率，运转平稳安全。

（5）信然螺杆动力机启动力矩大，可直接驱动风机、水泵、压缩机，带动发电机时能承受较大的冲击负荷，设备可单机运行也可并网运行；转速可无级调节以适应被驱动工作机械的转速变化，实现变频调节功能。

（6）热力系统十分简单，系统单位投资少，投资回报期短。

信然螺杆动力机应用热源参数范围 

针对不同热源条件，可分为直接利用热源和间接利用热源两种形式。直接热源主要为参数适中的蒸汽、锅炉高压联排、定排水等，可直接或经减温减压处理后进入螺杆动力机膨胀做功回收能量；间接热源指通常不能经螺杆动力机直接利用，须经设备与特定工质换热后再进行利用。

可直接利用的热源范围

蒸汽参数：0.3MPa（g）-3.0MPa(g),温度＜300℃；

热水参数：压力3.0MPa(g）以上的锅炉联排、定排水。

可间接利用的热源范围

烟气、废气参数：温度＞300℃的各种烟气、废气----经余热锅炉回收热能，产生蒸汽后进行利用；

蒸汽参数：压力＜0.1MPa(g)以下的饱和蒸汽及湿蒸汽----与低沸点工质换热后，进行能量回收利用；

热水参数：压力＜0.8MPa(g)以下，温度＞60℃的热水----与低沸点工质换热后，进行能量回收利用。  

                 产品种类及型号                 

信然单循环螺杆动力机

对于可直接进行利用的汽源（蒸汽及高压联排、定排水），可使其直接或经减温减压处理后进入螺杆动力机膨胀推动设备转动，输出机械功。

设备主要由螺杆动力机，电气控制系统、发电机或所驱动负载设备等组成。

单循环螺杆动力机分为发电型和直拖型两种。

单循环螺杆动力机的特点  

1. 信然单循环螺杆动力机组工质适用范围广，可用于饱和蒸汽、气液两相、高压热水及其它介质的能量回收，对工质品质无特殊要求。

2. 信然单循环螺杆动力机组的效率对工质参数及负荷的变化不敏感，能适应工矿企业生产、用热、用电负荷，余热、余压参数以及工质品种的变化，并能维持稳定的高效率，运转平稳安全。

3. 信然单循环螺杆动力机起动力矩大，可直接驱动风机、水泵、压缩机，带动发电机时能承受较大的冲击荷载，设备可单机运行也可并网运行；转速可无级调节以适应被驱动工作机械的转速变化，实现变频调节功能。

4. 信然单循环螺杆动力机是容积式动力机，构件之间间隙小，可获得较高的内效率，比同功率汽轮机的效率高10-15％。

5. 信然单循环螺杆动力机组结构简单、紧凑，整机装配出厂，现场就位联接调试即可投入运行。设备维护简单，正常情况无需返厂大修；机组检修技术和设备要求低，无需专业队伍及场地设备要求，检修工期短。

6. 信然单循环环螺杆动力机组自动化程度高，实现了全天候，无人值守即可稳定安全运行。控制系统具有自动控制、故障监视报警功能，操作简单方便，发电系统采用进口调节。同步装置可实现发电机的自动同步并网。

7. 信然单循环环螺杆动力机组的热力系统十分简单，现场安装工程量小，系统单位投资少，投资回报期短，环境效益明显。

信然发电型螺杆动力机

发电型机组利用蒸汽驱动螺杆动力机拖动发电机发电，机组对气源参数的波动不敏感，在一定参数波动范围内都可维持稳定的高效率。

XR系列螺杆动力机发电型机组型号    

XR系列发电型机组外形图 

直拖型螺杆动力机

直拖型机组利用蒸汽驱动螺杆动力机拖动风机、水泵、压缩机等负载设备。且通常负载设备时对原动机功率及运行稳定性要求较高，因此螺杆动力机直拖型机组要求气源流量连续稳定，参数波动量较小。

XR系列螺杆动力机直拖型机组型号 

                                                             XR系列直拖型机组外形图                                   

信然双循环螺杆动力机发电机组

信然双循环螺杆动力机发电机组利用有机朗肯循环（ORC）原理，以低沸点有机工质作为发电工质，在蒸发器与低品位热源（低压蒸汽或热水等）进行换热汽化后，进入螺杆动力机膨胀做功输出功力，做功后的低沸点工质经冷凝器冷凝为液态后经由工质泵升压回到蒸发器再次换热，完成循环。

本系列机组低可以利用60℃的热源进行并网发电，具有大范围内同类产品不可比拟的优点，与美国某技术公司开发的低温发电机组80℃的低发电温度相比，具有更宽阔的适用空间。

整个系统主要由蒸发器、螺杆动力机、发电机、冷凝器、工质泵及电气控制系统等组成。

信然双循环螺杆动力机发电机组性能

1、信然双循环螺杆动力机发电机组热利用效率高，由于采用双循环技术，机组在吸收低温热源输出机械功的同时，可以同时满足供热、洗浴等对热水的需求。

2、信然双循环螺杆动力机发电机组适用热源范围广，可适用于60-230℃低温热源的有机工质系列。针对不同低温热源，可选用不同的有机工质，使机组高效、稳定运行，同时使本系列机组可以对几乎所有的低温热源进行有效吸收利用。这些热源包括太阳能、地热能、工业废水、废气、工业生产中具有低温热量的产品如水煤气、精馏气等。

3、信然双循环螺杆动力机发电机组自动化程度高,采用了多通道控制方式，实现了机组全天候，无人值守即可稳定安全运行。同时采用了PMW逆变器并网技术，具有自动并网，自动下网，故障监测功能，并实现对公共电网的零谐波污染。

4、信然双循环螺杆动力机发电机组使用寿命长，其主要部件均采用国内外技术生产，可以确保至少15~20年的正常工作寿命。

5、信然双循环螺杆动力机发电机组环境效益明显，较好实现了能源的梯级利用，提高一次能源的利用率，具有明显的节能效果。回收后降低向环境排放的废热温度，环境效益明显。

6、信然双循环螺杆动力机发电机组集成安装，整体系统简单，建设及运行方便，运行费用较低。

XR系列双循环螺杆动力机组型号

XR系列双循环螺杆动力机组外形图