4应用范围及方式
螺杆膨胀动力机可利用蒸汽、高温热水、汽液两相流体等介质为动力,将热能转换为动力并驱动发电机、风机、水泵、球磨机等机械设备,能替代汽轮机、电动机。
在大中型铜冶炼厂,因熔炼及电解工艺过程需用压力为0.8 MPa~0.15 MPa低压饱和蒸汽作为热源来保温或加热工艺介质,为此,除设有余热锅炉外通常还需建较大规模的低压工业锅炉房。而锅炉单机出力≥6t/h时,其额定工作压力均≥1.27MPa,所以大中型铜冶炼厂的低压工业锅炉房锅炉的额定工作压力均≥1.27MPa。
表1为贵溪冶炼厂及金隆公司生产、生活用饱和蒸汽参数及消耗量表,其锅炉房锅炉额定工作压力分别为1.27MPa和1.57MPa,从锅炉房到用汽工段的蒸汽管网压力损失约0.3 MPa左右。
表1 冶炼厂生产、生活用饱和蒸汽参数及消耗量表
序号 |
用汽工段 |
贵溪冶炼厂(20×104t电铜/a) |
金隆公司(15×104t电铜/a) |
使用制度 |
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蒸汽压力(MPa) |
蒸汽消耗(kg/h) |
蒸汽压力(MPa) |
蒸汽消耗(kg/h) |
|||
1 |
熔炼工段 |
3730 |
0.8 |
600 |
连续 |
|
2 |
电解工段 |
0.3 |
16000 |
0.15 |
13000 |
连续 |
3 |
净液工段 |
0.3 |
20000 |
0.15 |
4800 |
连续 |
4 |
重油卸车 |
0.8 |
4700 |
0.5 |
8000 |
间断 |
5 |
重油加热 |
0.8 |
1800 |
0.5 |
2500 |
连续 |
6 |
干燥、收尘 |
0.4 |
2800 |
0.3~0.6 |
2100 |
连续 |
7 |
硫酸系统 |
0.4 |
800 |
0.6 |
500 |
间断 |
8 |
阳极泥处理 |
0.3 |
7500 |
|
|
连续 |
9 |
氧化砷工段 |
0.8 |
2770 |
|
|
间断 |
10 |
砷酸铜 |
0.4 |
2200 |
|
|
连续 |
11 |
维修中心 |
0.4 |
3000 |
|
|
连续 |
12 |
制氧站 |
0.7 |
3000 |
0.8 |
1500 |
间断 |
13 |
生活、采暖 |
0.4 |
6700 |
0.3 |
2000 |
间断 |
14 |
锅炉房 |
0.2 |
11500 |
0.2 |
5500 |
连续 |
由表1可知,生产、生活用蒸汽压力在0.5 MPa~0.15 MPa的用量占工厂蒸汽总用量的80%以上, 这些蒸汽有1.4 MPa~0.5 MPa的差压,若采用减压方式降低蒸汽压力以满足工艺用汽参数的要求,其绝热节流过程是高品质的蒸汽变成低品质的蒸汽的过程,也是能量的白白损耗过程。而采用螺杆膨胀动力机来回收这部分差压能量,实现热动热电联产,则可降低企业能耗,提高企业能源的综合利用率和经济效益。表2为利用螺杆膨胀动力机可回收的能量。