◆维护费用低，使用方便：基本无大修，维护和运行操作都简单方 便，对用户原系统不产生干扰影响，安装和移动十分简易。 ◆专为ORC开发的螺杆膨胀主机，适用于中、小功率 ◆价格最有竞争性 ◆可靠性高 ◆等熵效率高：≥85% 等熵效率用来衡量 膨胀机主机热力完善 度，等熵效率越高， 能量的转换效率也就 越高。目前国内其他 厂家的螺杆膨胀效率 只能达到50%~60%。
一、推广ORC螺杆膨胀发电机背景
◆中国的能源使用效率低下：
我国能源利用率仅约33%，比发达国家低10%， 至少50%的工业耗能以各种形式的余热被废弃。
◆中国是全球碳排放最多的经济体：
2011年，中国（28%）、美国（16%）、欧盟 （11%）和印度（7%），中国的碳排放量已经超过了 美国和欧盟之和。
三、ORC螺杆膨胀发电机的应用领域
◆利用没有压力的废蒸汽发电
只有放散压力的废蒸汽在冶金、钢铁、建材、化工等行业非 常普遍，如钢铁企业加热炉冷却套产生的废蒸汽、化工放热工艺 过程产生的废蒸汽等。之前这些废蒸汽多半被直接排放。
◆利用80℃以上低温热水发电
钢铁、化工、石油开采、印染、纺织等行业存在大量热水形 式的余热资源。如钢铁企业轧钢冷却水，化工流程冷却水等等。
项目投资额 （万元）
项目建设期
2013.04 - 2013.07
项目节能量（tce） 8075.2 项目碳减排量 （折tCO2） 年回收优质软水 （t） 19186.7 218400
◆典型案例3—衢州元立金属制品有限公司余热发电工程
元立公司带钢厂原来使用厂 内蒸汽通过汽轮机发电，该汽 轮机设计发电能力200kW，汽 轮机排放尾气直接放空，排放 压力3000~6000Pa，蒸汽流量 2t/h。 该热源配置KE100-95V-250螺杆膨胀机一台。
◆利用烟气发电
在钢铁、水泥、玻璃、废弃物处理等行业存在着大量的烟气，在石化行业还 存在着大量的火炬气，ORC螺杆膨胀发电机可以将其中的热能用于发电。
◆应用于地热发电
目前，地热资源开发利用主要利用膨胀发电机组，相对于ORC透平膨胀发电 机ORC螺杆膨胀发电机应用领域更为广阔。
◆应用于太阳能光热发电
◆KE100-95V-2-50主要技术经济指标
装机功率 100kW
净发电功率 蒸汽流量
进汽温度
93kW 1.8t/h
100 ℃
年发电量 年产生直接经济效益 年节约标煤
年CO2减排量
74.4万kW 59.52万元 260.4吨
617.5吨
◆典型案例4—阿拉斯加Chena
Power公司地热水发电
工程
预计年减排 量（折吨 CO2） 1377.13 1663.2 19579.2 18627.8 5442
所属行业
青海地热 菲律宾巴拉望棕榈油厂 福建联合石化 墨西哥地热 河北纵横钢铁集团有限公司
地热 炼油 石油冶炼 地热 钢铁
谢谢！
◆利用化工工艺流程中产生的热流体发电
炼油厂生产出的汽、柴油、化工厂生产出的硫酸、磷酸等大量的化学产品均 为温度在100度以上的热液体，需要耗功加以冷却。利用 ORC螺杆膨胀发电机 不仅可以生产出大量的电力，还可以节能大量的冷却耗功。
◆利用发动机尾气和缸套冷却水发电
无论是柴油发动（电）机、天然气发动（电）机还是一氧化碳发电机，其尾 气温度都在300~600度之间，缸套冷却水温度也都在80度以上。利用ORC螺 杆膨胀发电机可以将这两项热源转化成电源。
◆ ORC螺杆膨胀发电机原理
根据热力学原理，朗肯循环可以利用热源产生动力，通过有 机工质将热源的热值提取出来，将温度转化为压力、动力，从而 实现低温热源的动力输出。
ORC螺杆膨胀发电站热力循环原理图
◆预热器、蒸发器接受热源的热量， 将工质加热成高温高压的蒸汽 （非水蒸汽），然后进入膨胀机 推动转子做功，同时降温降压。 蒸汽从膨胀机排出后，进入油分 离器，分离润滑油，气体进入冷 凝器冷凝成液体，液体被液体泵 升压，进入预热器、蒸发器，完 成一轮循环。
5台KE450-95V-1-50和1台KE280-110V-1-50 ORC螺杆膨 胀发电机、两台KSGe469/150、一台KSGe367/143、 一台KSG286/150蒸汽型螺杆膨胀发电机 3148 2013.06 - 2013.09
项目投资额 （万元） 项目建设期
项目节能量（tce） 9738.4
六、ORC螺杆膨胀发电机
节能效果与案例分析
◆典型案例1—徐州东亚钢铁有限公司余热综合利用发电 项目
项目建设规模 装机功率4270kW，额定净发电功率3478kW，年发 电2782.4万kWh
主要建设或改 造内容
主要设备
利用转炉、加热炉和球团厂排放的废蒸汽，建设有 机朗肯循环螺杆膨胀发电站，实现余热资源回收发 电利用
ORC螺杆膨胀发电机可以应用于槽式光热发电站，也可以应用于碟式光热 发电站。将斯特林发电机冷却水用于发电， 同时省去了对冷却水再冷却的 耗功。
◆应用于生物质发电
将秸杆、玉米芯、废弃木材等生物质燃烧加热液体，然后利用ORC螺杆膨胀 发电机发电。
四、ORC螺杆膨胀发电机原理简介
◆螺杆膨胀机属于实现热功转 换的热能机械，利用低品位 热源，实现功率输出。 ◆ORC – 有机朗肯循环 使用有机介质，在一个 封闭循环内部实现朗肯循环， 从高温热源吸热，向低温热 源放热，输出轴功率。
◆2012年，我国成品油消费量达27664亿吨 ，石油 对外依存度高达56.4%。与此同时，煤炭消费占 一次能源消费总量的比重近七成，以至于PM2.5 严重超标，威胁着人民群众的身体健康。
二、推广ORC螺杆膨胀发电机的 重大意义
◆近100年时间里，人类耗用了数亿年积累下来的大量化石能源，化石能源 不可再生、储量日趋减少且燃烧后排放出大量的温室气体，造成全球暖 化，带来生态灾难。 ◆地球上高品位能源是稀缺的，同时又带来了污染。而低品位能源大量存 在，相对而言也比较清洁。 ◆ORC螺杆膨胀发电机可以应用于地热发电、光热发电、生物质发电以及 干热岩发电。具备将低品位能源转化成高品位能源——电力的能力。
项目碳减排量 （折tCO2）
年回收优质软水 （t）
20868
296000
◆典型案例2—天津天丰钢铁有限公司余热综合利用发电 工程
项目建设规模 装机功率3705kW，年发电2307.2万kWh 主要建设或改 利用转炉、加热炉和球团厂排放的废蒸汽，建设有 造内容 机朗肯循环螺杆膨胀发电站，实现余热资源回收发 电利用 主要设备 3台KE450-95V-1-50、3台KE185-95V-1-50 ORC螺杆 膨胀发电机、三台KSGe469/150蒸汽型螺杆膨胀发 电机 有限公司
徐州华宏特钢有限公司 浙江曙阳化工有限公司 山东恒利热电有限公司 河南亚新钢铁集团有限公司 德力西长江环保投资有限公司
金属回收
钢铁 化工 石化 钢铁 垃圾处理
单位名称
装机功率 KW 292 400 3720 4000 1175
预计年节能量 （吨标煤） 579.6 700 8240.4 7840 2290.4
阿拉斯加地热资源 丰富，年平均气温低， 目前配置一台KE40066W-2-60 ORC螺杆 膨胀发电机，装机功率 400KW，净发电功率 320KW。 该机组采用厢式布 局设计，便于产品运输 和露天作业。
◆KE400-66W-2-60主要技术经济指标
装机功率 400kW
净发电功率 热水温度
年发电量 年产生直接经济效益
◆因为无压力、低压力的热源，无 法利用其它办法实现热工转换， ORC螺杆膨胀机是唯一选择。
五、ORC螺杆膨胀发电机的技术优势
◆热源适应范围宽：可以适用 于过热水蒸汽、饱和水蒸 汽、汽水混合物、热水、 烟气、其他热流体。
◆变工况能力优越：在热源负 荷和参数大范围（从2 0 ％到12 0 ％范围）波动的 情况下，仍可稳定运行。
◆正在建设中和即将开工项目……
单位名称 装机功率 KW 2800
21035 3425 900 3295 132
预计年节能量 （吨标煤） 6512.8
46776.8 7439.6 1943.2 7011.2 305.2
预计年减排 量（折吨 CO2） 15474.4
111141.7 17676.5 4617.04 16658.6 725.16
320kW 66 ℃
256万kW 204.8万元
年节约标煤
年CO2减排量
896吨
2128.9吨
◆典型案例5—福建三钢闽光股份有限公司余热发电工程
◆KE275-95V-1-50主要技术经济指标
装机功率
净发电功率 蒸汽流量 年发电量 年产生直接经济效益 年节约标煤 年CO2减排量
275kW
207kW 3.9t/h 165.6万kW 115.92万元 579.6吨 617.5吨
◆我国能源使用效率低下的主要原因：一是用能设备能耗高， 二是大量的低温、低压余热因为缺乏技术得不到回收利用。 ◆ 迄今为止，温度高于80 ℃的热水及其它热流体、没有压力 的水蒸汽大部分没有得到回收利用，而开山研制的ORC螺 杆膨胀发电机可以高效地将其转化成电能。 ◆即使是压力饱和水蒸汽，使用背压式汽轮机或蒸汽膨胀发电 机串联ORC螺杆膨胀发电机，发电效率也可以大幅度提高， 实现余热的梯度回收。