关于采用螺杆膨胀机回收余热余压能源技术在钢铁工业应用的调研报告

关于采用螺杆膨胀机回收余热余压能源技术在钢铁工业应用的调研报告天津市钢铁工业协会2013-10-25关于采用螺杆膨胀机回收余热余压能源技术在钢铁工业应用的调研报告一、新技术应用的背景1.节能降耗，能源综合利用的意义能源是人类社会生存发展的重要资源，在地球形成及演变的漫长历史中，形成了大量化石能源（石油、煤炭、天然气等）和其他能源。纵观人类社会发展史，在进入工业化时代，消耗了大量的化石能源（即不可再生的能源）来支撑人类社会的文明与进步。随着人类社会的发展，有限而不可再生的化石能源，总会消耗殆尽，而太阳能、核能及由太阳能衍生的其它能源，由于技术手段的限制，还远远不能满足人类社会的需要。因此，节能及研发新能源，余能回收及研发新的能源回收技术对人类社会生存和发展的意义重大。我国是能源消耗大国，又是个能源利用科学化潜力巨大的发展中大国。能耗总量高及单位经济产值能耗高，已经制约了我国经济发展和世界经济进步。因此节能降耗减排关系到我国对人类社会的发展和文明进步能做的贡献。在我国进行现代化的建设中，党和国家非常重视节能降耗减排等工作，尤其是国务院《节能减排“十二五”规划》中，将余热余压利用列为“节能中长期发展规划中的十大重点节能工程之一”。目前我国工业各领域，存在着大量的低品质余热、余压资源（250℃以下，低压或常压）由于缺乏有效的技术手段而没有或没有充分利用，既浪费能源又污染环境。特别是我国是世界第一钢铁生产大国，钢铁业又是能耗大户。2012年我国产钢7.16亿吨，占世界产钢总量的46.3%；消耗能源折合标煤4.7亿吨，占全国能耗总量的15%。钢铁业消耗了大量的一次能源（煤、石油、天然气）又产生了大量的二次能源，其中高品质（大容量，高参数）的二次能源可以用传统的发电技术及能量转换技术予以回收再利用，而大量的、分散的、总量巨大的低温余热、余压资源（约占二次能源的30%左右），还不能利用传统的技术回收和利用。近30年来，国内外研发了各种低品质能源回收技术，并在国内经济各领域中开始应用，如蒸汽螺杆膨胀机能量转换技术；有机工质朗肯循环螺杆膨胀机（简称ORC螺杆膨胀机）能量转换技术；无机工质卡琳娜循环能量转换技术以及蒸汽透平膨胀机能量转换技术，以实现对低参数、大容量、分散的各种能源进行回收。其中螺杆蒸汽膨胀机和ORC螺杆膨胀机在国内，在本世纪初的近3-5年内逐步显示其技术在回收余压、余压低品质能源的优越性，主要用于回收地热、太阳能及冶金（钢铁）、化工、建材等行业的低压蒸汽余热，生物质燃烧转化为蒸汽及热水的能量，以及工业生产中产生>80℃的热水及热液的能量。高于300℃，压力大于0.5MPa,且流量稳定、流量大的蒸汽为高品质热源，国内采用蒸汽轮机的发电技术发电已很成熟，这部分能源大多已回收。如在钢铁工业中采用CCPP技术，凝气式或背压式汽轮机发电技术，回收余压的TRT（BPRT及OPRT）技术等。低于上述参数的天然热源，或一次能源利用后产生的二次能源，皆属于低品质能源。目前此部分热源回收以蒸汽螺杆膨胀机为主；温度在100-150℃的余热蒸汽，则以采用ORC螺杆膨胀机为主。与此同时新的能量回收技术及装置，如无机工质的卡林娜循环低温热能回收技术以及蒸汽透平膨胀机回收热能技术等，也开始研发及应用。上述能量回收技术发电将为今后的第三次工业革命（互联网、物联网、分佈式电站）的到来，提供了分佈式电站的供能手段（分佈式、小容量电站及动力机）。2.天津市市委、市政府、市经信委高度重视节能减排及余能回收利用工作。市委、市政府十分重视天津市的节能减排和能源的综合利用和回收工作。市何树山副市长在企业调研中非常重视我市钢铁行业的节能减排工作，肯定了天丰钢铁公司首次采用蒸汽螺杆膨胀机和ORC螺杆膨胀机二级梯度发电技术建设余热回收电站项目，并责承经信委委托钢协对该技术进行调研和该项目的技术论证工作，并做好该技术在我市应用的推广工作。目前上述各项工作正在进行中。3.市钢协全力协助市经信委做好全市钢铁行业的节能降耗及该项技术的调研、论证及推广工作。钢协罗凯声会长组织协会领导、专家及会员单位，组织落实上述工作。钢协受市经信委王景梁副主任委托，为落实7月1日何树山副市长对天丰钢铁公司《梯度利用蒸汽二级发电站调研》的指示，先后完成了7月19日“关于对天丰钢铁公司采用螺杆膨胀机发电技术的考察报告”上报经信委；又受经信委委托，召开了“余热发电技术研讨会”并于8月24日完成“余热发电技术研讨会总结汇报”，就浙江开山压缩机股份有限公司（简称开山），江西华电电力有限责任公司（简称华电），厦门高谱科技有限公司的低品质热源的余热发电技术，进行交流并上报经信委；与此同时按经信委委托钢协组织开展了我市钢铁工业余热余压能源的调查工作，9月2日形成了《天津市主要钢铁企业余热、余压资源及其回收利用情况调研报告》上报经信委，为我市的节能及余热、余压能源回收工作提供详细的能源分类，资源分为搞好我市钢铁工业的节能降耗，和推动余热、余压能源的回收利用工作，在经信委的委托下，钢协除准备为天丰的梯级电站回收余热项目进行技术论证的各项技术准备和现场组织和推动工作外，还初步完成了对几家在国内已应用蒸汽螺杆膨胀机发电回收余压、余热企业的考察，并拟安排详细考察设备研发制造厂家（开山及江电）本部及其示范应用企业，为市政府和经信委对本市推广这项余热、余能回收技术提供更全面的技术依据。二、螺杆膨胀机余热、余压发电技术研发及应用情况1.螺杆膨胀机余热、余压发电技术的研发情况及研发制造厂家概况。<1>国内外该项技术的研发情况上世纪70年代，美国研究出利用地热水发电的汽水两相螺杆膨胀机，功率为60KW；80年代后期，美国完成一台1000KW地热水发电螺杆膨胀机；随后日本北海道大学进行了氟利昂气液两相螺杆膨胀机的试验；80年以代来日本进行了工业锅炉饱和蒸汽螺杆膨胀机差压发电研究，功率为102KW；近年来，美国、以色列、瑞典都有这方面的研发进展。国内对螺杆膨胀机的研究始于上世纪80年代，天津大学热能工程系在1987年研究成功气液两相地热螺杆膨胀机发电装置，功率为5KW，并对其进行了系统的理论和实验研究。近年来，由于节能减排的需要，在前期研究的基础，又完成了ORC螺杆膨胀机的热力学研究，有机工质应用研究，装置结构研究和系统优化设置研究等项工作，并取得了一定的技术成果。目前正就卡琳娜循环余能回收技术，及蒸汽透平膨胀机余能回收技术及设备进行研发和工业性应用的探索，并有很大进展。<2>国内研发及设备制造厂家情况近年来，我国一些压缩机制造厂家，如江西华电研发制造不同型号和容量的蒸汽螺杆膨胀动力机，并于2007年首次用于西藏羊八井地热螺杆膨胀机发电项目。六年来，其制造的蒸汽螺杆膨胀动力机发电装备应用并推广在电力、石化、冶金、建材、轻工等行业，并出口国外。在钢铁行业已应用于新余钢铁公司、凌源钢铁公司、邯宝钢铁公司、首钢迁钢等20余家的饱和蒸汽、转炉蒸汽、加热炉蒸汽等余热、余压发电项目。并取得可观的经济效益。又如浙江开山，这是一家亚洲最大的压缩机制造厂商。该公司在压缩机制造技术的基础上，制造了各种型号的螺杆膨胀机，并研发ORC螺杆膨胀机及各种型号的成套的发电设备，并于本世纪初，开始应用于石化、冶金、电力、地热等其它行业，或作为动力机拖动负载，或作发电机回收低品质余热资源。其在钢铁行业首次应用于浙江衢州元立钢铁公司蒸汽汽轮机尾汽的余热发电项目中。近年来，其蒸汽螺杆膨胀机发电装置及ORC螺杆膨胀机组合电站陆续用于钢铁、石化、发电、地热等项目。近两年来其在钢铁工业应用的厂家，除正在运行的我市天丰钢铁公司的加热炉余热回收梯级电站外，还在徐州东南钢铁公司，福建三钢闽光公司正在安装和运行其组合发电设备；其设备还出口应用于美国阿拉斯加地热回收发电项目。国内还有成都皓翔节能环保设备公司，南京南自生物科技有限公司及厦门高谱科技有限公司，生产这些设备及研发和引进新的余热余能设备和工艺技术。（注：这些厂家的制造研发基地及样板厂还需进一步调研，以进一步确定其设备制造和余热余能回收工艺的先进性和适用性。）2.蒸汽螺杆膨胀机和ORC螺杆膨胀机余热余压能量回收发电厂家实例。<1>江电蒸汽螺杆膨胀机余能发电的应用实例：2013年10月15-17日，在市钢协张绪绶副会长、王婷秘书长带队下，组织各有关专家对江电技术在河北钢铁集团邯宝公司及首钢集团迁钢公司的应用进行考查及调研。1>江电技术在河北钢铁集团邯宝公司锅炉连排水余热发电项目的应用。邯宝公司为河北钢铁集团的子公司，年产钢1300万t/a，其拥有3×3200M3+2×2000M3+1×1000M3高炉及相应的烧结、焦化、炼钢、轧钢等大型生产设备。其二次能源由于采用了多种能源回收技术（TRT、CDQ、CCPP等），其高品质的二次能源已基本回收，发电总装机容量为79万KW,每天发电为1200万KWh,其自供电量达62%。其余未回收的余热、余压能压，邯宝公司正采用各种能源回收方式予以回收。其中在150MW的CCPP机组配套的3×260t/a锅炉的连排水系统采用了江电的蒸汽螺杆膨胀机发电机组，回收其余热发电。设计时按使用单位提供的3×260t/h锅炉连排水的余热参数，安装了一台700KW容量的蒸汽螺杆膨胀机组，总投资为700万元。在实际生产运行中，由于3×260t/a锅炉提供的连排水量及蒸汽量有限，对蒸汽螺杆膨胀机组的能力只能达到200-300KW。从单位投资看，原来按1万元/KW，实际投资达到3万-3.5万/KW,原因是原设计中需提供的余热能量不够。如保证余热回收机组发电提高供热量，则影响整个CCPP机组的效率。该设备型号为SEPC-500-700-2400-1.65-S。锅炉连排水饱和蒸汽温度为150℃左右，压力为0.14MPa。江电的设备及技术主要回收余热、余压能源发电，由于供气量不够，致设备不能满负荷运转。该机组于2011年12月15日验收正式投入运行。从现场了解运行情况看，运行稳定，噪音较低，安全可靠；每天尚可产30-40t软水，回收再用，机组排出的蒸汽仍回收到260t/h锅炉系统；机组运行费用较低，每月只补充30Kg左右的汽轮机油，补水泵耗电功率为0.5KW；投产的2年来机组仅换过一个发电机的轴承；机组基本无人值守，投产2年来，已累计发电390.457万Kwh，按0.76元/Kwh计算，已产生效益296.75万元。图1、2为河北钢铁集团邯宝公司锅炉连排水余热余压发电操作盘与机组设备图。图1图22>江电技术在首钢集团迁钢公司的应用。首钢迁钢公司是一个拥有2×2560m3+1×4000m3高炉，5×210t转炉，2250m/m热连轧及配套冷轧薄板机组的大型钢铁联合企业，产能为铁780万t/a，钢及材1000万t/a的产能。江电的蒸汽螺杆膨胀机发电技术主要用于第一炼钢厂（3×210t）转炉水冷烟罩产生的饱和有压蒸汽到厂区管网之间的压差发电。转炉汽化冷却烟罩产生的饱和蒸汽的另一部分，经过热器供炼钢厂的RH炉使用。即这台机组作为转炉饱和蒸汽用于RH炉（经过热）的余量部分的差压发电。转炉水冷烟罩汽化产生饱和蒸汽压为1.8MPa,该公司的外网蒸汽压力为0.8MPa，这期间有1.0MPa左右的压差。由于转炉为不连续生产，其水冷烟罩产生的饱和蒸汽流量及压力都有波动，除大部分经过热器变为过热蒸汽，供RH炉用，其余量蒸汽供江电的蒸汽螺杆膨胀动力机带动发电机，供其利用差压发电。首钢迁钢第一炼钢厂为此配置了江电生产的蒸汽螺杆膨胀机发电机组，系统工艺设计（工厂设计）为北京龙源热电技术有限公司。迁钢第一炼钢厂压力为1.9MPa,温度为207℃，流量为25t/h的饱和蒸汽做为机组的做功发电介质，发出380V电压，50HZ频率的交流电并入企业的低压电网，排出压力为0.93MPa,温度为177℃的饱和蒸汽并入厂区蒸汽总管网。这即回收炼钢厂饱和蒸汽压力与厂区总管网的压差能发电，回供生产电网，又达到参数不稳的转炉饱和蒸汽的入网的目的，实现了节能、节电的双重经济效益。从现场实际观察，该机组到1500r.p.m转速时发电机发出的电压～380V，与低压电网电压相同，此时并网向电网反馈电能。如果转炉检修，使饱和蒸汽压差<0.8MPa以后，机组低速运转，发电机不发电，即机组能自动适应生产波动状态，机组可以做到无人值守。在正常生产状态，机组功率为400-500KW，该机组自2010年投产后，已发电约327.02万Kwh，按电价0.76元/Kwh计算，已产生经济效益248.53万元。机组有关技术参数如下：①螺杆蒸汽膨胀机的工质参数 蒸汽进气压力：P1=1.9MPa;蒸汽进气温度：T1=207℃；蒸汽排汽压力：P2=0.93MPa;蒸汽排气温度：T2=177℃；蒸汽流量：25t/h②机组技术指标蒸汽螺杆膨胀机型号：SEPG—400—500—1500—1.65—C转速：1500r.p.m功率：480KW发电机转速：1500r.p.m电压：400V(380V)电波：50HZ③机组的热力系统图④系统控制控制系统为新型调速控制器，电气部分采用西门子S7系列可编程逻辑控制器（PLC），具有抗干扰能力强、运行可靠的特点。其工作原理是：转速信号取自螺杆出轴测速编码器作为调节参数，经过PLC内部测频方式，采用并联PID调节模式，控制电动执行机构调节阀的开度，从而保证螺杆膨胀动力机组按设定的转速稳定运行。控制方式包括自动控制方式(恒功率运行、恒压力运行)和手动控制方式，并能实现无扰动相互切换。本控制系统包括：超速保护装置，以及润滑油和冷却水保护，其中任一保护装置一旦发生故障，都能同时发出声、光报警（报警模块安装在柜体外部），必要时自动停机，以确保机组设备安全。⑤图3、4首钢迁安炼钢厂水冷烟罩蒸汽余压余热发电设备操作仪表与设备安装图。图3图4以上两个钢铁厂使用江电的蒸汽螺杆膨胀机发电设备都是根据本厂余热、余能介质的特点，分别用于锅炉连排水的余热回收发电及转炉饱和蒸汽与外网的压差发电，同样达到余热余压能源回收的目的，仍有部分余能及回收的部分，则根据厂子的实际情况，通过锅炉及并入管网得到利用。运行两年多来，机组运行正常，设备运行安全、可靠。邯宝公司的机组设备没有达到设计单位要求，主要是用户提供的能源介质参数与设计单位的设备参数要适应，这样才能使系统效益最大化。江电技术对于中等参数的能源介质较适用，如果机组排出的低品质余压、余热介质，不能利用或排放，则是能源的浪费。这方面的不足则可利用ORC螺杆膨胀机机组来解决。<2>浙江开山技术在天津天丰钢铁公司的应用。浙江开山的蒸汽螺杆膨胀机+ORC螺杆膨胀机两级发电的余热回收发电设备正在天津天丰钢铁公司应用。天丰钢铁公司在落实国家工信部关于钢铁行业规范营业准入条件的申报工作中，在市经信委及市钢协的支持和推动下，下决心解决企业的节能环保存在的不足。结合公司的具体条件下，下决心率先在我国北方的钢铁企业采用浙江开山的梯级发电的余热余能回收技术及设备。这项技术主要应用在天丰钢铁公司的轧钢加热炉的余热蒸汽和转炉水冷的低压饱和蒸汽的回收发电上。目前加热炉的两级梯度余能回收电站已安装完毕，并正式运行发电。转炉余热梯度回收余热发电机组正在安装中。现就其在轧钢加热炉蒸汽发电电站概述如下：两级梯度发电电站工艺的选择：①第一级，将加热炉产生的饱和蒸汽（压力为0.5MPa，温度为160℃）引至开山蒸汽型螺杆膨胀机发电机组，发电后，能源介质变压力为0.018MPa,温度为102℃的水蒸汽。这一级是利用加热炉蒸汽的压力及部分热能转换做功发电。②第二级，将从第一级蒸汽螺杆膨胀机排出的蒸汽（余压为0.018MPa，余热为102℃），再次进入ORC螺杆膨胀机发电；发电后，加热有机工质的水蒸气变为45℃的软水，回收再利用。这一级是余压（或接近于无压）的低温蒸汽通过ORC机组内的换热器，将有机工质加热为高压有机工质蒸汽，推动螺杆膨胀机做功发电。第二级机组发电不但回收了一般热功转换装置不能利用的水蒸汽的低温余热，而且冷凝水可以循环利用，大大地提高了能源的利用率，可以达到了余热、余能的全部回收（即吃干榨净）。2>技术方案及设备配置该梯度发电电站的热源为天丰钢铁公司带钢厂及轧三友发的棒材厂的加热炉的余热。蒸汽总流量为9t/h,具体技术参数及设备装置：第一级电站工艺参数及设备配置余热介质参数入口温度（t1）℃160入口压力（P1）MPa0.5流量（Q1）t/h9电站配置电站型号一台（套）KSGE469/150净发电功率（N1）KW460所需蒸汽（Q2）t/h9第二级电站工艺参数及设备配置余热介质参数入口温度（t2）℃102入口压力（P2）MPa0.018流量（Q2）t/h9电站配置电站型号一台（套）KE450-95V-1-50一台（套）KE185-95V-1-50净发电功率（N1）KW488所需蒸汽（Q2）t/h93>试运行情况及特点①设备及运行情况天丰钢铁公司是一个集烧结、炼铁、炼钢、轧钢的长流程钢铁联合企业，生产过程中各工序都产生各种余热资源，特别是产生了不同工艺参数，且位置分散的蒸汽热源。在落实工信部关于钢铁企业规范经营准入条件的过程中，该公司在市经信委和市钢协的推动和支持下，在节能减排方面做了很大努力，下定决心加大投入，以达到国家准入条件要求，也为公司在行业的竞争中打下基础。鉴于建一个集中的余热蒸汽汽轮机发电站，由于汽源佈置太分散，参数不一，管路流程长，投资大，余热余能又不能全部回收，该公司在考察国内各种余热发电工艺后，最终采用开山技术。在公司不同区域建设三个分佈式开山型梯级余热电站，以分别解决转炉蒸汽、加热炉蒸汽和烧结环冷余热蒸汽的回收和利用。其中轧钢系统加热炉蒸汽余热回收电站，于去年12月份立项，经半年建设，建成并陆续投产，二级发电站投产顺序、时间和运行情况如下表。天津天丰钢铁公司螺杆膨胀机运行记录截止至2013.10.24下午机组型号开车时间累计运行时间实时发电功率净发电量KW.h自耗电KW.h备注(自耗率)KE185-95V-1-506月24日上9：3397天22时24分175KW284985.380654.928.3%KE450-95V-1-506月28日下17：0024天2时11分432KW144790.155082.638.04%KSGE469/1509月25日上8：407天22时23分520.92KW617011291.52.1%总计491476.413702927.88%折合标准煤（KW.h×系数0.35）172.02吨47.96吨备注由于东亚运动会期间，部分设备停产，故机组停运。总体来看，运行平稳、设备可靠，各种技术指标达到或接近设计要求。设备发生一些故障，噪音较大，由于检修及其它外部原因，曾间断生产多次。由于运行时间尚短，还需经过较长运行实践考验。②开山蒸汽螺杆膨胀机+ORC螺杆膨胀机梯级发电技术（以后简称“开山技术”）的特点。这种新型的两级螺杆膨胀机发电技术（热功转换技术）与汽轮机常规发电技术有如下特点（或优劣）：△根据开山提供的数据及天丰公司初始运行的情况看，开山技术的等熵效率高，可达85%；而汽轮机发电最后只有50%；其热效率也远高于汽轮发电。△汽轮机发电需高温高压的过热蒸汽，在1.0MPa的蒸汽压压力下，叶片易汽蚀，尤其在压力只有0.5MPa的饱和蒸汽下，背压式汽轮机的使用寿命大为降低；而开山两级螺杆发电机组，其第一级是利用蒸汽的动能及螺杆机的特殊结构，大大降低了汽蚀的损害，因此耐用；第二级发电则利用热交换器加热有机工质成高压蒸汽再推动螺杆机发电，无汽蚀现象，因此寿命长。△汽轮机结构复杂，操作繁琐，开关机不方便，故障率高，维修成本高。由于适用于高品质蒸汽且单位投资较低（0.3-0.5万/KW）。因此是企业大容量，高品质蒸汽发电设备的优选。而螺杆膨胀机由于结构简单，无磨损，长期运行稳定，维修成本低，由于尚未研发出大功率的螺杆膨胀机，且单位投资较高（1.0-１.3万/KW）只适用于分散、小容量、低品质的能源。△天丰钢铁公司应用的开山技术，运行以来，虽时间不长，已体现出其优越性，即特别适用于低品质、零星分散的热源。由于设备及技术采用北美地区的技术标准，和我国自有的螺杆机制造技术，其应用前景很好。△经济效益好，投资相对不多，产出不少；△设备紧凑，布局简单，甚至可移动式布局，与回收能源配置方便，占地面积小，配套结构及设备简单；天丰钢铁公司的两级梯度发电项目是开山集团在中国北方的样板工程，它为我市钢铁工业和其他行业的余能回收提供较好技术和设备。开山技术发展前景广阔，也为即将到来的世界第三次工业革命（全信息化+分布式能源）所需要的设备提供了可选的技术和装备。3.螺杆膨胀机余热发电技术的特点和优势综合江电及开山的螺杆膨胀机余热发电技术，可以综合为以下特点和优势。<1>发电原理及主要设备1>以蒸汽和有机工质为热载体（热工转换工质）实现朗肯热力循环，将热能做功，推动螺杆膨胀机，带动发电机发电。这就是螺杆膨胀机发电回收余热原理。2>螺杆膨胀机它是一种根据容量变化原理工作的双轴回转式螺杆机械。它的结构与螺杆压缩机基本相同。主要由一对阴阳螺杆转子，缸体、轴承、同步齿轮，密封组件及联轴器等部件组成。结构简单，其缸体呈两圆相交的“∞”型，两根轴按一定的转动比反向旋转，互相啮合的螺旋阴阳转子平行地置于气缸中。做功介质（热载体）先进入机内螺杆齿槽，介质压力推动螺杆转动，随着螺杆转动，齿槽加长容积扩大，介质降压降温膨胀做功，最后排出，功率从主轴阳螺杆输出，带动动力机或发电机发电。近几十年来，由于研发及机械加工的进步，这种机械非常成熟，制造和运行都很安全和可靠。<2>技术特点从目前国内螺杆膨胀机余热余压发电装置的运行情况来看，尽管这种技术及装备是最近十年才开始应用到我国工业的各个领域，但其应用实践已有如下特点：1>热源适应范围宽：它是适合于过热饱和蒸汽，汽水两相流体，（带压）热水及无压热流体的热功转换的动力机械，可以回收不同种类的工业余热；它还适用于余热流体介质、品质不高的余热载体（高盐分、强碱性、易垢），即应用范围较广；2>变工况适用范围：当余热资源不稳定，参数变化较大，机组也能适用，变工况范围可在20%-120%，即允许热源流量、压力在较大范围波动；3>与速度冲击型的汽轮机不同，它属于容积式工作的动力机械，机内热质流动速度少，泄漏损失少，机组效率较高；4>操作简单，不盘车，不暖机，运行安全不飞车，另外维护检修简单，可远程控制，无值守；5>设备结构简单，检修周期长，作业率高，检修费用低；6>单机装机容量，江电可具有制造3000KW的螺杆膨胀机的能力，机型可为SEPG80-SEPG600,功率为1KW-3000KW；开山可制造1500KW的ORC螺杆膨胀机电站，机型可由KE90-95V-1-50至KE1200-110V-2-50,功率（净发电）可达69-933KW。由于其特点及技术优劣，并适合用于能源容量不大、品质较低、分散的热能回收。从长远发展的角度看，随着技术进步，第三次工业革命的到来，为建设分佈式的能源供应电站，提供了一种可选择的设备。<3>适用领域及范围1>其输出功可在5KW-1500KW（江电已试制3000KW）之内，弥补了蒸汽轮机单机功率不能太小的空间；2>对有压的余热流体可直接应用蒸汽螺杆膨胀机，回收余热做功式发电；3>对于<250℃-80℃的无压热流体可利用ORC螺杆膨胀机；4>有机工质（ORC）螺杆膨胀机可以利用到太阳能、地热能，有机质发电等中低温可再生能源的发电项目上，其应用应该有广阔的应用空间。4.其它低温低压余热回收技术钢协在螺杆膨胀机发电技术调研中，也对其它低温低压余能回收的技术和设备进行了了解和探讨。尚有以下余能回收设备和技术可以运用。<1>蒸汽透平膨胀机在等压余热余能回收领域的应用。在钢协与厦门高谱科技有限公司的低品质余能回收发电的技术交流中，了解到目前国外研发并制造的蒸汽透平膨胀机已开始在国内石化、食品等工业领域余热余能回收发电中得以应用。这是美国UNIECO公司研发的设备和技术，国内尚不能制造需要引进，其设备制造及技术国内尚在研发中。其主要特点是：1>一般为径流式透平机，当工质为蒸汽时称为蒸汽透平膨胀机，通常为单极，属于速度型膨胀机；利用工质在流道中的速度变化来进行能量转换，并由工作轮轴端输出外功，驱动设备做功及发电。2>单机机组容量一般为200-4000KW。3>转速较高，一般可达7000-40000r.p.m，减速比大，需配置高速齿轮减速箱。4>工质允许一定的带液量，正常<10%。5>蒸汽进口参数低，适用饱和蒸汽。6>进口压力可低至0.15MPa，最高2MPa。7>绝热效率正常在80%以上，高效机组可达90%。8>流量调节范围为65%-105%。9>主要用于余热余压发电及驱动小型转动设备。10>结构简单，安装方便，运行可靠。目前国内尚不能生产主机，高速齿轮减速箱及轴承等设备。高谱科技有限公司是一家进行余热余压余能发电工艺及工厂设计的研发公司，利用此项技术及设备，设计的成套机组已应用在国内的石化及食品工业余热余能回收发电中，但在钢铁企业的应用尚无先例，待选用。国内天津大学也在对其设备和技术研发中。<2>卡琳娜循环余热回收技术这是利用无机工质（氨-水混合物）实现郎肯循环无法实现的低温热水热气高效能量转换的余热回收发电技术。这是从美国引进的余能回收技术。国内为中冶南方工程科技公司，与上海的一家代理公司垄断在钢铁企业的应用。目前拟在高炉热风炉烟气（<150℃）和高炉冲渣水（<90℃）等余热回收方面利用此项技术。国内天津大学也在对其设备和技术研发中。上述两项余热余能回收技术也给我们钢铁及其他行业提供又一种余能，特别是低品质余能回收可选择的技术和设备。三、结论和建议我国是世界第二大经济体，但因能源利用效率不高，又是世界最大的能耗大国和第一碳排放大国，节能减排事关我国经济的可持续发展和我国和世界生态环境的保护。我国是世界第一钢铁生产大国，2012年产钢7.16亿吨，占世界总产量的46.3%；我国钢铁业又是我国经济发展中的能耗大户，占国家能耗的15%；我们天津市是我国北方经济中心，尽管能耗单耗比较先进，但也是能耗大市；我市钢铁产能曾位居全国第八位，工业总产值占全市GDP的24%，又是本市最大的能耗产业。因此节能减排是我国、我市及我市钢铁行业在实现中华民族伟大复兴的中国梦的现代化建设中是及其重要的经济工作，也是政治任务。天津市市委、市政府极其重视我市及我市钢铁行业的节能减排工作，也取得了很大的成绩。而我市钢铁行业积极落实国家各项节能减排的政策和市政府的要求，切实采取措施，在这方面也取得了很大的成绩。通过这次钢铁行业能源调研工作，各钢铁企业除在一次能源节约上取得可喜的成绩外，在高品质的二次能源的回收取得了很大成绩，从调研结果看，各钢铁企业，通过技术手段将大部分高品质的二次能源已经回收。但还有相当一部分二次能源，特别是低温低压等余能资源尚未回收。各钢铁企业都在探索回收这部分能源的方法和手段。何树山副市长高度重视本市钢铁行业的节能减排工作，在基层企业调研中，发现和肯定了本市天丰钢铁公司在我国北方首次采用浙江开山技术，回收企业生产中的低品质二次能源，并作为市政府调研工作重点，做了重要指示，并以此来推动本市的节能减排工作。市经信委王景梁副主任亲自主持落实何副市长的指示，具体抓此项在我市节能降耗工作具有推广意义的节能减排项目。并委托市钢铁工业协会在调研基础上（天津市钢铁行业转型升级调研，钢铁行业钢材及金属制品调研，天津市主要钢铁企业余热余压资源及其回收利用情况调研等报告），抓好钢协会员单位天丰钢铁公司的规范经营准入工作和落实何树山副市长关于天丰钢铁公司蒸汽螺杆膨胀机及ORC螺杆膨胀机梯级发电项目的指示落实工作。市钢铁工业协会