在石化行業(yè)，余熱資源量大、分布也廣泛，但對(duì)中低溫余熱的利用并不樂(lè)觀，大量熱能白白浪費(fèi)。由江西華電電力有限責(zé)任公司自主研發(fā)的螺桿膨脹動(dòng)力余熱發(fā)電技術(shù)能夠充分回收利用這部分浪費(fèi)的資源，被業(yè)內(nèi)專(zhuān)家稱(chēng)為革命性突破。
據(jù)了解，我國(guó)現(xiàn)有50萬(wàn)臺(tái)工業(yè)鍋爐，其中相當(dāng)部分6～10t/h鍋爐的額定蒸汽壓力為1.3MPa，由于生產(chǎn)工藝方面的原因，需減溫減壓運(yùn)行，造成大量浪費(fèi)。大量工業(yè)爐窯消耗了大量能源，尤其像水泥行業(yè)，企業(yè)平均熟料能耗為國(guó)外先進(jìn)水平的2倍以上，余熱回收率僅為2％，大量低品位熱量被浪費(fèi)。石油和化工行業(yè)生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生的低溫低壓廢熱資源得不到合適應(yīng)用，被白白浪費(fèi)。許多大、中型煉油廠在煉油工藝過(guò)程中產(chǎn)生大量的附加可燃?xì)夂凸に嚐嵩?，存在不少放空排放或者蒸汽減溫減壓節(jié)流損失的情況；化工企業(yè)的生產(chǎn)工藝過(guò)程中存在大量的熱蒸汽減溫減壓節(jié)流損失和煙氣，這些余熱資源或者處于放散狀態(tài)，或者僅回收低端熱量。
螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)是一種新型的利用低品質(zhì)能源做功的動(dòng)力機(jī)。熱流體（蒸汽、熱液或汽液兩相流體）進(jìn)入螺桿齒槽，熱流體能量推動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，齒槽容積增加，流體降壓膨脹作功，最后排出，實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。其功率從主軸陽(yáng)螺桿輸出，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電或驅(qū)動(dòng)負(fù)載節(jié)電。
關(guān)鍵技術(shù)表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是，對(duì)做功熱介質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)，無(wú)特殊要求。該技術(shù)可同時(shí)適用于過(guò)熱蒸汽、飽和蒸汽、汽液兩相和較高溫度熱水；也適合于高鹽分和結(jié)垢的介質(zhì)狀態(tài)。二是，對(duì)負(fù)荷變化和進(jìn)排汽參數(shù)變化，適應(yīng)性很強(qiáng)。允許熱源壓力、流量參數(shù)在大范圍內(nèi)波動(dòng)變化，而機(jī)組做功效率降幅很小，與設(shè)計(jì)值接近，并能維持穩(wěn)定的高效率，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、可靠。
該技術(shù)適用于蒸汽、汽水混合物、熱水、被污染熱源的各種介質(zhì)。不飛車(chē)、無(wú)飛盤(pán)、免暖機(jī)，機(jī)組啟停和運(yùn)行平穩(wěn)簡(jiǎn)便。在熱源參數(shù)大幅波動(dòng)工況下，能夠高效、安全運(yùn)行。長(zhǎng)期無(wú)大修，小修維護(hù)簡(jiǎn)易。全自動(dòng)無(wú)人值守運(yùn)行操作。
節(jié)能效果顯而易見(jiàn)。例如，煉油廠現(xiàn)有0.45MPa（表壓）、155℃，20噸/小時(shí)的余熱蒸汽，利用螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)發(fā)電，做功后的蒸汽凝結(jié)成水后循環(huán)再利用，年節(jié)電量達(dá)到369萬(wàn)千瓦時(shí)。
目前，螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)余熱發(fā)電技術(shù)已廣泛應(yīng)用于電力、石化、冶金、輕工、建材、紡織等工業(yè)領(lǐng)域。例如，華北油田利用這項(xiàng)技術(shù)回收地下廢井的熱量，同時(shí)把里面含有的2%的油也分離出來(lái)，取得了非常好的效益。整個(gè)綜合利用項(xiàng)目投資8000多萬(wàn)元，但10年就可以收入3億元。
全國(guó)人大環(huán)資委原主任委員毛如柏認(rèn)為，余熱利用技術(shù)在我國(guó)已經(jīng)運(yùn)用并且效果不錯(cuò)，但是中低溫余熱利用實(shí)際上還沒(méi)有真正展開(kāi)，在國(guó)際上也沒(méi)有，也即是說(shuō)，技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用還是脫節(jié)的。螺桿膨脹機(jī)技術(shù)把工業(yè)中低溫余熱用來(lái)發(fā)電，具有非常廣闊的前景。業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì)，盡管目前推廣比例不高，但2015年該技術(shù)在石化行業(yè)推廣的比例將高達(dá)80%。