烧结余热发电电用的膨胀动力机的工作原理是如何...

余热发电|安徽螺杆膨胀机发电机组|安徽水泥废蒸汽发电机 - 合肥尚科机械有限公司
产品展示 / Products
开山KE安徽余热发电机组|螺杆膨胀发电站|余热废蒸汽发电机组
公司简介:ORC螺杆膨胀发电站属于实现热工转换的热能机械,利用低品位热源实现功率输出,由浙江开山压缩机股份有限公司研制。浙江开山是国内最大的空气压缩机制造企业,也是国内产销规模最大的螺杆式空气压缩机制造企业。ORC螺杆膨胀机是浙江开山依托于开其北美研发中心的强大研发能力,依托于其强大的螺杆精加工能力,研发、制造出具有竞争力的、针对低品位热源利用的设备。
开山有机朗肯循环螺杆膨胀发电站&& & &
& 全球领先的朗肯循环发电技术
&膨胀主机等熵效率高达85%
&2.57吨/小时,100℃蒸汽,20℃冷却水条件下,净发电量可达135KW
&低品位热能发电的最有效率实现方式
ORC螺杆膨胀发电站特点:
1、发电站具有全自动控制系统,适应工况变化,自动并网发电,可以实现无人值守运行。
2、螺杆膨胀主机专门为ORC螺杆膨胀设计。主机半封设计没有机械密封、开启式设计仅有一个机械密封,大大降低了维护成本,提高运行的可靠性。
3、主机转子型线转为ORC螺杆膨胀机发展而设计的Y-2转子型线,具有高效、高可靠性、低噪音、微油润滑等特点。微油润滑最大可能的减少润滑油对有机介质的污染,减少有机介质的消耗。先进的加工设备保证了转子的精度和双向转子间隙,提高了等熵效率.
4、发电站的发电设备为异步发电机,利用电网励磁,能保证发电品质。
5、设备变工况适应性良好,能在额定功率的10%~120%之内稳定运行。
应用领域:
低压废蒸汽热能回收&&&&&&&&&
工业废热水余热回收&&&&&&&&&&&
地热发电&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
锅炉、窑炉尾气热回收&&&&&&&
柴油机尾气及气缸冷却水热回收&&&&&&&&&&&
太阳能利用&&&&&&&&&&&&&&
其它温度适合的热
开山蒸汽用ORC螺杆膨胀发电站标准型号(50赫兹) &
蒸汽温度(&C)
蒸汽消耗量(吨/小时)
额定净发电量(kW)
KE90-95V-1-50
100&C饱和蒸汽
KE185-95V-1-50
100&C饱和蒸汽
KE450-95V-1-50
100&C饱和蒸汽
KE900-95V-1-50
100&C饱和蒸汽
KE132-110V-1-50
115&C饱和蒸汽
KE280-110V-1-50
115&C饱和蒸汽
KE600-110V-1-50
115&C饱和蒸汽
115&C饱和蒸汽
KE90-95V-2-50
100&C饱和蒸汽
KE185-95V-2-50
100&C饱和蒸汽
KE450-95V-2-50
100&C饱和蒸汽
KE900-95V-2-50
100&C饱和蒸汽
KE132-110V-2-50
115&C饱和蒸汽
KE280-110V-2-50
115&C饱和蒸汽
KE600-110V-2-50
115&C饱和蒸汽
115&C饱和蒸汽
下图为场地现场实拍
日,公司与美国阿拉斯加州ChenaPower公司签署了《销售代理框架协议》约定:自开山第一台用于地热发电的ORC螺杆膨胀发电站在ChenaPower公司开始发电之日起的两年内,ChenaPower公司销售开山ORC螺杆膨胀发电站的装机容量要求累计达到40000KW(最低销售量)。第一台销售给ChenaPower公司用于地热发电的ORC螺杆膨胀发电站预计在2013年2月份交货。ChenaPower公司为开山授权的美国阿拉斯加州独家代理销售商,承诺只在美国阿拉斯加州销售该产品,不销售与ORC螺杆膨胀发电站相竞争的产品。
阿拉斯加州地热资源丰富,是全球领先的地热发电地区。美国是全球最大的地热发电大国,约有15个州在进行地热发电。根据美国地热能源协会预测,年美国地热发电市场将有7.9%的成长,目前美国年地热发电量超过2200MW,占比不到1%,预计未来几十年地热将占美国能源的20%~25%。阿拉斯加州地热发电产业在美国处于领先地位,政府采取了削减税收等多种政策鼓励地热发电产业发展。
《协议》最低销售装机容量要求相当于美国年地热发电量的1%。《协议》规定ChenaPower公司2年内销售开山ORC螺杆膨胀发电站的装机容量累计达到40000KW(最低销售量),平均1年的最低销售量为20000KW,按照美国一年发电量2200MW测算,相当于美国年地热发电总量的1%。
螺杆膨胀发电站具体销售价格参照国内销售价格定价,如果实现框架协议的最低销售量,未来两年将为公司带来4亿的销售收入。
投资建议:维持&增持&评级。随着螺杆膨胀机新业务的推进,公司对空气压缩机的依赖会逐渐减小,加上宏观经济好转,预计2013年公司有望迎来业绩的回升。预计年EPS分别为1.18、1.52和1.74元,PE为30、23和20倍。估值基本合理,维持增持评级
开山螺杆膨胀发电站向美通用电气(GE)发货。日,开山股份出口美国GE公司的首台KE132-110W-50朗肯循环螺杆膨胀发电站在上海港装船发运。作为全球唯一正式成功投入商业运行的朗肯循环螺杆膨胀发电站,GE公司对开山的这款产品表示了极大的兴趣。2012年9月,GE公司对该项技术进行了验收,经过美方的严格验收测试,开山的螺杆膨胀发电站首次漂洋过海出口美国。
螺杆膨胀发电站设备特点
1)&热源适应范围广
废热(包括废热水,废蒸汽,烟气)
2)&变工况能力优越
在热源负荷和参数大范围(从120%-10%范围内)波动的情况下,仍可运行稳定。
3)&维护费用低
螺杆膨胀发电机属于十年无大修的动力机,结构紧凑,易损件少,维护保养方便,对用户原系统不产生干扰和影响,安装和移动十分方便。
4)&螺杆膨胀发电站工作原理
螺杆膨胀机是螺杆压缩机的逆运行器,工作的热物理过程与螺杆压缩机恰恰相反,从膨胀始点到终点,随着膨胀过程的进行,其压力、温度和焓值下降,比容和熵值增加,其它内能转换为机械能对外做功,由于膨胀机和发电机相连,所以机械能就转换成电能了。
5)&使用条件
有机朗肯(ORC)循环是一种热力学过程,对热源温度、冷凝温度有最低要求。同时在变工况条件下,对应不同的冷凝温度有不同的最低蒸发温度要求,即有最低热水温度要求。
名义工况定义为:冷凝温度30℃,最低蒸发温度76.2℃。
以一台100KW的湖南朗昆KAISHAN螺杆膨胀发电机组为例:机组一天运行24小时,年发电量可达87.6万度电,将是一笔巨大收益。客户无需对原有供电系统进行改造,可直接并入内部电网使用。
6)&热源要求:
u&蒸汽参数:压力&0.1Mpa以下的各种蒸汽---郎肯循环发电
u&热水参数:压力&0.8Mpa以下,温度&85度的热水---郎肯循环发电
u&烟气参数:温度&250度的各种烟气---配余热锅炉发电。
u&冷却水要求:软化水,温度&30度。
低品位余热发电装置,其特征是:能源通过热管热源采集器经管路接蒸汽发生器,蒸汽发生器经过专用螺杆膨胀动力机与发电机连接;专用螺杆膨胀动力机另一路通过管路与冷凝器连接,冷凝器通过收液泵与蒸汽发生器连接,在冷凝器上连接有冷却塔。   &
主权利要求:
本实用新型是低品位余热发电装置,涉及一种利用低品位余热发电的大中小型发电装置。它主要是解决钢铁、化学、水泥、造纸、食品等工业废热,以及工业炉窑、冶炼矿业、油田污水池、废热废弃物焚烧,太阳能、地温等余热,未得到充分利用,白白浪费掉的问题。本实用新型能充分利用温度在90~200℃的各种低品位余热,不耗费燃料,节能、造价低、制造容易、安装灵活、使用方便、热效率高,比常规的火力发电高60%,适用面广。
5000000 元/套
·性能优越
针对中国环境工况设计,主机、阀体、控制器等主要零部件均由集...
孙先生 性能优越
针对中国环境工况设计,主机、阀体、控制器等主要零部件...
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选择窄屏后以下属性方可生效加快推动余热发电技术在我省铁合金行业
的实施应用
--贵州省铁合金行业余热利用技术研讨会综述
为落实“十二五”期间贵州《工业节能五大攻坚计划实施方案》,促进铁合金行业的烟气余热利用,助推铁合金行业转型升级,12月6日,由省经信委主办,黔东南州工信委协办的贵州铁合金行业余热利用技术研讨会在黔东南州镇远县召开。研讨会主要内容和有关问题综述如下:
一.会议集中分析了我省铁合金行业状况及余热利用现状 我省是全国铁合金重点生产省份之一。我省铁合金企业户数多,分布散,全省50个县(市、区)有铁合金企业,主要分布在黔东南州、黔南州、黔西南州、铜仁市、贵阳市、遵义市。到目前全省约有铁合金企业218户,年产能约600万吨以上(含工业硅、电解锰),实际年产量300万吨左右。铁合金产业工业增加值约占规模以上工业增加值的2%,铁合金工业用电量约占全省用电量的14%。全省已形成硅锰合金系、工业硅系、电解锰系、镍铁系和高碳铬铁系共五大产品体系,从单一产品走向了多产品格局,铁合金行业已成为重要的产业门类和经济增长点。经过近几年的淘汰落后和升级改造,铁合金行业的技术装备得到了改善,为进一步实现铁合金行业的节能降耗创造了条件。 铁合金、建材、化工、有色、煤炭等行业在生产过程中都会产生
大量的余热余压以及其他余能,如加以利用,可以产生巨大的节能效果。国务院印发的《节能减排“十二五”规划》和工业和信息化部制定的《工业节能“十二五”规划》以及我省《工业节能五大攻坚计划实施方案》,都明确将余热余压回收利用作为重点节能工程之一。“十一五”期间,国家对余热再利用产业实施的专项扶持政策,有力地促进了我国余热再利用技术进步和产业发展。“十二五”对余热再利用产业扶持政策力度的加大,更将推动余热再利用产业及余热回收技术进步迈向一个快速发展阶段。
我省在余热余压利用方面起步较晚,与发达省区相比差距较大,例如我省铁合金行业的余热余压利用率不足35%,建材行业的余热余压利用率仅为40%,化工行业余热余压利用率稍高,达到了70%。以水泥行业为例,目前全省已建成投产的新型干法水泥生产线共计63条,产能约6800万吨,而已建成投运的纯低温余热发电机组仅有26台,总装机不足130MW,还有60%的余热未得到有效利用。
我省工业能源消费量占全社会能源消费总量的70%左右,而铁合金行业的能源消费占全省工业能源消费量的10%以上。目前我省铁合金企业生产1吨硅锰合金的单耗在千瓦时,国家准入门槛是4200千瓦时。“十一五”期间,铁合金行业实施了短网改造、低压无功补偿等节电措施,部分企业实施了烟气余热的低端利用(即用余热来烘干原料),大部分余热还没有得到充分利用,我省在铁合金余热利用方面的潜力巨大。
二.会议深入探讨了铁合金行业余热发电技术及其应用
会议认为,我省铁合金行业转型升级迫在眉睫,在坚持以国家产业政策为指导,淘汰落后产能,坚持产品结构调整,消化吸收国内外先进技术装备,加强技术改造,推广示范项目的同时,加快实施余热发电项目是铁合金行业余热利用的有效途径。
会议围绕铁合金行业余热发电技术的应用实践,集中从四个方面进行深入研讨。
一是铁合金行业余热发电的原理及工艺路线问题。铁合金行业余热发电是利用铁合金行业矿热炉生产过程中产生的400℃以下的废气余热作为热源,进入余热锅炉,经过锅炉换热后,将给水加热成为过热蒸汽,该过热蒸汽进入汽轮机做功,带动发电机发电。余热发电系统包括的设备主要有余热锅炉、汽轮发电机组、水处理设备等,增加的辅助机电设备有锅炉给水泵、循环水泵、射水泵、凝结水泵、除盐水泵、回水泵、中间水泵、冷却塔风机等。目前在福建、云南、湖南、青海、宁夏、广西、内蒙古等省区都有了成功的建设案例。
二是如何解决铁合金余热发电中余热锅炉积灰问题。铁合金烟气中的粉尘容易导致余热锅炉受热面积灰,其粉尘成分主要是二氧化硅,具有粘附性极强和非常高的阻热、隔热特性,如果积灰清理不干净,锅炉很难正常运行。重庆渝经节能技术研究院的解决办法是,首先通过改变锅炉受热面形式减少积灰,将传统的片式受热面改为针式受热面,在烟气流过时破坏其正常气流的流动方向,而且针式受热面是悬臂状,可以产生微小晃动,使受热面积灰大量减少。清灰装Z采用配Z阿基米德螺线加速装Z的燃气激波除灰系统,其有效距离可达
8米,吹扫范围可达96平方米。通过以上两方面的结合,保证了余热锅炉的高效、安全运行。
三是螺杆膨胀机技术在铁合金行业余热发电的应用问题。螺杆膨胀机是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。螺杆膨胀机最大的优势是在负荷变化不超过50%范围内能平稳可靠的工作,在低负荷状态下仍能保持45%以上的内效率,特别适合中、低品位的废热资源,与汽轮机相比较,具有造价低、适应性强、安全性能高、结构简单以及能适应各种工质等优点。但螺杆膨胀机同样有它的局限性:①对工作介质的温度和压力要求较高,所使用的工作介质温度越高,制作时为考虑螺杆膨胀影响而预留的间隙也越大;当工作介质压力过高时将造成进出口压力差增大,对螺杆产生较大径向力,导致产生超出允许范围的机械变形。②由于工作介质排出时尚带有大量热量,螺杆膨胀动力机热效率至少比汽轮机低10%。
四是铁合金行业余热发电的经济性问题。据测算,冶炼生产中烟气带走的热能相当于输入矿热炉全部热能的40%-50%,这意味着铁合金企业在安装余热发电系统后,每生产1吨硅铁可以发电约700kWh。以贵州亿祥矿业(集团)镇远润达有限公司拟建设的5MW余热发电机组为例,总投资约5400万元,企业正常生产情况下每年可发电4200万kWh,供电量3700万kWh,电价按0.48元/kWh计算,每年可产生效益1776万元,大约3年收回全部投资。余热发电系统建成后,可大量回收和循环利用冶炼工业废气,在不增加任何能源消耗的前提新闻: | 投稿:
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江西华电电力有限公司成功研发螺杆膨胀动力机纪实
世界节能减排技术的一项重大突破
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  日,对江西华电电力有限公司全体职员来说是一个欢欣鼓舞的日子,履新江西不久的省委书记强卫莅临新余调研,第一站就来到华电公司,对公司科研成果给予了充分肯定。
  近几年来,这家位于高新区规模不算很大的民营企业不断有国家部委和省里的领导造访,皆源于公司攻破世界技术难关,成功开发研制出具有国际领先技术的螺杆膨胀动力机。
  这一科研成果不仅惊动了国内高层,甚至引起了世界关注。
  2009年3月,北京,胡锦涛、习近平在参观中国国际节能减排与新能源技术博览会时,特意驻足&螺杆膨胀发电机组&展台,听取了华电公司董事长胡达的项目汇报,赞扬华电公司为国家节能减排事业作出了重大贡献。
  2012年3月,北京,应邀出席首届中深层地热资源高效开发与利用国际会议的国际地热协会主席Roland Horne教授(美国工程院院士、斯坦福大学教授)对参加会议的胡达说:&你们研发的螺杆膨胀机为世界地热资源利用作出了突出贡献,我将在国际上推广。&
  同年11月,卡塔尔,联合国气候大会全球瞩目,各国都推荐了自己带来的气候友好技术,争论异常激烈,而中国推荐的螺杆膨胀发电机技术受到联合国气候官员的一致认可,并在大会上作专题介绍。
  螺杆膨胀机的研发成功,为华电公司带来了莫大荣耀:联合国授予它蓝天奖提名奖第一名;中国资源综合利用协会授予它2012年度科技创新一等奖;此外,它还被授予或认定为&全国螺杆膨胀动力机高新技术产业化基地&、&全国螺杆膨胀机标准化技术委员会秘书处&、&国家重大产业技术开发专项&项目承担单位、 &国家新能源与低温余热发电技术研发中心&、&国家高新技术企业&、&全国企事业知识产权试点单位&&&
  螺杆膨胀机到底是一种什么样的产品?它能带给我们什么?一家名不见经传的中国民营企业何以能够攻克世界技术难题,并得到国家最高领导人、联合国气候官员和国际地热协会主席的青睐和赞赏?半年来,记者一次次走进华电公司进行深入采访,试图揭开这一个个疑问,由此也了解到许多鲜为人知的故事。
  &成功的花,人们只惊羡她现时的明艳!然而当初她的芽儿,浸透了奋斗的泪泉,洒遍了牺牲的血雨。&螺杆膨胀机的研发历程,就是一部中国科技人员不畏艰辛、不计个人得失、勇攀世界技术高峰的报国史,一部中国民营企业家瞄准世界产业前沿、敢于打破国外技术壁垒、坚持自主创新的奋斗史。螺杆膨胀机成功的背后,浸透的是国内数十位一流热动力专家近10年的心血和汗水,承受的是100多次失败带来的打击和考验,还有华电公司长年累月的艰难坚持和近亿元的持续投入&&
  缘起&&两代科技人的报国情怀
  谈起螺杆膨胀机的由来,华电公司董事长胡达笑着说:&那可以说是一种机缘巧合,与一位老科学家分不开。&在明亮的办公室里,年近五旬的胡达点上一支烟,深深地啜了口茶,开始任由自己的思绪随着飘散的烟雾回到10年前&&
  那是1999年年初,北方大地寒风萧萧,飞雪飘飘。坐在上海开往济南的列车上,胡达浑身上下却是热血沸腾,早已忘却了旅途的疲惫困顿。此番,他要去寻找一位素昧平生的神秘人物。事后证明,这个人不仅影响了华电公司的命运,也成就了自己的梦想。
  望着车窗外纷飞的雪花,胡达不禁回想起自己这些年的创业经历,往事犹如电演镜头般一幕幕从眼前飘过&&
  2006年,该公司螺杆膨胀机技术获国家发明专利和中国自主知识产权证书,填补了国内空白。
  胡达毕业于南京工学院,后获东南大学热能专业硕士学位。他热爱科研事业,喜欢动手操作,和许多青年学子一样,怀抱科技报国梦。毕业后胡达先后在南京某电力部门和南京某电力高校工作,可他渐渐发现,自己的工作与梦想相去甚远。
  1995年,刚过而立之年的胡达突然作出一个大胆举动,辞掉了令人羡慕的南京某电力高校系副主任工作,回到老家江西新余,在亲友的帮助下,凑了20万元注册资金,创办了江西华电电力有限责任公司,从此下海成了一名商人。这在当时,敢于自砸&金饭碗&的人并不多见。
  公司创办之初,只有四五个人,租了2间办公室。胡达在其中一间办公室里支起一张简易床,从此办公室就成了他的&家&,一住就是4年。凭着他所掌握的&炉管检漏自动报警系统&和&电液执行器&两项技术以及在电力行业的人脉,经过几年奋力拼搏,公司逐渐打开了市场,并积累了原始资金。1998年,公司在新余市五金工业区买下十几亩地,盖起了厂房,从此有了自己的制造基地和实验基地。然而此时,公司面临产品单一,市场饱和的困局。胡达感觉到,企业要想长远发展,就必须拥有自己的核心技术,走自主创新之路。公司急需开发出一种面向未来市场的全新产品以替代原有产品,抢占新的市场。可到哪里去找合适的项目呢?
  1998年底,赴国外考察的胡达偶然得知,国内有一名叫胡亮光的退休教授,致力于螺杆膨胀机技术研究十多年,并取得了实验性成果,但尚未转入实际应用。当时国际上还没有螺杆膨胀机的成熟产品问世,胡亮光教授的研究成果在世界处于领先地位。该技术可广泛应用于工业余热废热回收发电,也可用于再生能源(地热、太阳能热、生物质热)清洁发电,低碳环保节能,若能成功开发应用,将不仅造人类,而且具有不可估量的市场前景。
  尽管胡达是头一回听说螺杆膨胀机技术,但熟知电力行业的他敏锐地捕捉到了商机。打听到胡亮光退休后的行踪,从美国飞往上海的飞机一着陆,胡达顾不得旅途劳顿,就匆匆坐上了开往山东的火车。
  胡亮光能找到吗?他的实验成果能不能转变成产品实际应用?火车上的胡达心里没底。
  到了济南,经多方打听,得知胡亮光并不在济南,而是居住在离济南200公里外的一个小县城里。胡达连夜打车前往,颠簸了几个小时,直到半夜才赶到县城,随便找了一家小旅店,眯了一会眼,第二天一大早起来就开始满城打听胡亮光的住所。费了好大劲,才打听到胡亮光在偏远的一家国有煤矿里。胡达立即打了一辆&摩的&,冒着风雪前往寻找。&摩的&到了山下,司机不愿再上去。胡达只好踏着湿滑的泥泞山道,深一脚浅一脚地往上爬。等到了煤矿,天已经黑了,胡达双腿如有千斤重,满身是雪,两脚灌泥,裤管湿透,冷得直打抖。当他终于在一片低矮破旧、阴冷潮湿的工棚区内找到胡教授时,简直不敢相信自己的眼睛。只见眼前的胡亮光年约古稀,蓬头垢面,形容枯槁,穿着一件黑黝黝的破棉袄,完全出乎他的想像。
  当晚,坐在阴冷的工棚里一张简易木板床上,胡达与这位老教授长谈了一整夜。
  原来,胡亮光早年留学前苏联,是新中国培养的第一批高级热动专家。有感于所学技术都由外国人研发,胡亮光立志在有生之年研究出一项领先于世界的先进技术。从上世纪80年代开始,胡亮光在天津大学潜心从事螺杆膨胀机技术研究,到了90年代,国家将该技术列入&八五&科技攻关项目,他的研究也取得了实验室的成功。然而很快胡亮光到了退休年龄,该技术面临后继无人。胡亮光放不下自己十余年的心血,退休后继续从事研究。没有了国家专项经费的支持,胡亮光便拿出自己全部的工资,并不惜举债投入到自己心爱的科研事业中。为了验证技术的可行性,胡亮光找到了这家煤矿,让其答应安装自己设计的螺杆膨胀动力发电机。为了节省资金,便于科研,胡亮光不顾年迈体弱,搬到了煤矿里,住进了工棚区,每天下井观察机器运转情况,实时掌握有关参数,研究解决运行中遇到的问题。
  胡亮光对科研的执著和奉献精神深深地打动了胡达。同样是学热能专业的他,也有着相同的科技报国情怀,渴望摆脱国外技术垄断。胡达没有过多的考虑,当即表达了想与胡亮光合作的意愿,一起开发螺杆膨胀机,实现共同的&科技梦&。那一刻,透过昏黄的灯光,胡达注意到,胡亮光深陷的眼眶里分明闪动着两盏希望的泪光。
  精益求精的生产,一丝不苟的制造,铸就了江西华电的产品品质和品牌影响力。
  坚持&&八年近亿元的持续投入
  让胡达没想到的是,尽管胡亮光的技术在实验室得到了成功验证,理论上趋于成熟,也试制出了样机,但要把它变成具有实用价值的产品,却比登天还难。
  螺杆膨胀动力机工作原理是利用过热蒸汽或饱和蒸汽或汽水混合物通过一对螺杆转子膨胀做功,将低温热能转化为高品位机械能或电能,达到节能环保,利废为宝的目的,相较于传统汽轮机有着无与伦比的优势,是一项革命性的新技术,有着广泛的应用前景。国际上,美国、日本、奥地利等发达国家早在上世纪七八十年代就着手研究该项技术,但迄今没有转为实际应用,可见开发难度之大。
  华电公司接手这一项目后,陆续聘请了国内热动力方面的顶尖专家,如&中国地热之父&任湘、上海交通大学留德博士余岳峰、联合国地热专家吴方之、西安热工研究院专家施延洲等加入到公司研发团队,一起共同攻克螺杆膨胀动力机这一世界技术难题。
  样机试制是第一步,研制过程中的苦和累不说,有时甚至要冒着生命危险。开始数年,由于材料质量和设计加工等原因,公司投入数百万元研制出来的样机,拉到厂家一试用,不是密封出问题,就是螺杆转子运行不稳定,技术维修人员疲于奔命,反复检修却达不到设计要求,不得不将几十吨重的样机拉回来报废。每报废一台样机,公司科研技术人员都要连续数日加班加点,仔细分析原因,寻找改进办法或重新进行设计。虽然数百万元一次次打了&水漂&,但离成功一步步近了。
  胡达清楚地记得,有一次,为了确定螺杆转子工业运行中工艺参数,科研技术人员绞尽脑汁,想了很多办法,连续数夜没合眼,反复试验,但一直未能成功。实在没有办法了,胡亮光大胆提出,干脆取消螺杆转子一端的轴承让机组悬空运转,考验能否让机组旋转自适应的特性。当机组再次接通高温蒸汽进行试验时,样机发出&轰隆轰隆&震耳的响声,整个机子开始剧烈抖动起来。已经精疲力尽的科研人员尽管有点担心,但还是强打精神在一旁认真观察,希望这次能看到理想的结果。可是机子响声越来越大,抖动得也越来越厉害,并冒出股股白烟。一直坚持在现场的胡达眼见情形不妙,大喊一声:&不好,要飞车!&大家紧急&刹车&停机处理,避免了一次重大事故。胡达吓出了一身冷汗,幸亏发现及时,不然后果不堪设想。
  技术瓶颈一时难以克服,制造出来的样机同样愁&嫁&,因为很少有厂家愿意冒险&吃螃蟹&。为了让不同行业的工业企业试用自己的样机,胡达动用了一切关系,天南地北来回奔波,游说企业高管,磨破了嘴皮子,蹭破了鞋跟子,掉尽了脸面子,还常常吃&闭门羹&。同在新余的新钢公司就是在胡达和他的同事坚持4年不懈的&感情联络&下,安装了第一台样机,成为全国钢铁行业首个&吃螃蟹&者。
  一次次的失败,一次次的投入,将公司多年的积累耗尽,公司入不敷出,几次面临发不出工资的窘境,只能靠向亲朋好友借钱渡过难关。由于螺杆膨胀机一直无法实现商业应用,一些股东开始有了怨言,有的干脆撤出了股份,一些技术人员也陆续离开了公司。
  多年没有回报的巨额投入,对于任何一家民营企业来说都是难以承受的。公司举步维艰,胡达压力空前。是就此放弃?还是继续坚持?胡达内外交困,经常彻夜难眠,有好几次都想跳楼自杀。但当他想到胡亮光教授和众多科研人员多年的心血,想到自己未竟的事业,想到每失败一次技术就有新的进步,他觉得必须咬牙坚持下去,哪怕倾家荡产。他深知,科研道路从来没有一帆风顺;他坚信,失败是成功之母,曙光终将显现。
  图为江西华电电力有限公司生产场景。
  功夫不负有心人。在失败了100多次,持续投入上亿元之后,自2006年起,公司先后在国内石油化工行业、钢铁冶金行业、电力行业、造纸印染行业等十多个行业投运的20多台示范样机都实现了持续稳定运行。2006年,螺杆膨胀机技术获国家发明专利和中国自主知识产权证书,标志着华电公司研发的螺杆膨胀机已经走向成熟。专家组认为,由华电公司开发的螺杆膨胀机运行不飞车、不暖机、不盘车,安全可靠,能除垢自洁,机器可移动,可集中,可分散,操作简单,维护方便,且长期无需大修,可实现远程控制无人值守运行,是当今世界唯一能回收过热蒸汽、饱和蒸汽、汽水两相及热水热液的新型动力机,方便应用于工业过程余热、地热、生物质能发电等领域,技术达到了世界领先水平。
  至2009年,公司开始陆续将螺杆膨胀机推向市场,进行商业开发应用,这一连续亏损了近10年的项目终于开始有了回报。记者在新钢公司看到,该公司2005年安装的首台螺杆膨胀动力发电机,历经多次改造升级,至今还在稳定运行。目前新钢公司已安装运行了5套螺杆膨胀动力发电机组,总装机功率达2700KW,年有效发电量在1500万度左右,经济效益和社会效益都十分可观。
  从2007年开始,胡达带领工程技术人员远赴西藏,开始涉足地热发电领域,并承担了由国家发改委立项的&西藏羊八井地热螺杆膨胀动力机发电项目&。 2008年,公司开发的&中低温地热能发电新技术&被国家科技部列入&863&项目,至今已在羊八井地区成功投运了3台(套)地热螺杆膨胀发电机组,累计发电1000多万度。2012年,公司攻克多个技术难题,成功研发新型全流地热螺杆膨胀发电技术项目、集装式螺杆膨胀发电机组SEPG600大型动力机组等一批科技项目。首台全流地热螺杆膨胀发电机组于2012年9月在西藏羊易地热田并网发电成功,该项目被国家发改委列入&十二五&规划项目,对我国新能源地热发电事业具有深远的意义。经专家评审组评审,新型全流地热发电技术比常规的地热发电技术效率提高了30%,不需一、二次闪蒸、不怕结垢、地热参数(温度、压力、流量)的波动不影响发电效率,技术世界领先,且具有易于安装、可移动、建设周期短、高海拔适应性强、长期无需大修维护等优点。
  截至2013年2月,全国已有20多个省、市、自治区安装了华电公司的200多台(套)螺杆膨胀动力发电机,首套外销机也于2011年成功出口巴西,国内总装机容量达55.8兆瓦,已累计发电17.9亿度,节约标煤62.8万吨,减少碳排放150多万吨,减少二氧化硫排放近6万吨。
  扶持&&保姆式的精心呵护
  如今的华电公司占地600亩,拥有现代化的厂房和国内先进的加工机床,是全国最大的&螺杆膨胀机产业基地&,也是新余市政府重点扶持的企业之一。
  胡达说,没有政府的鼎力支持,华电公司走不到今天。
  2008年,是华电公司发展史上的又一重要转折点。之前,华电公司还是一家蜗居在新余五金工业区内默默无闻的小型作坊式企业。一次,新余市发改委的一位领导到华电公司调研,了解到该公司正在研制螺杆膨胀机,并且拥有自主核心技术,他敏锐地感觉到这是一个符合当前节能减排政策,应用前景十分广阔的&朝阳产业&。离开华电公司,他立即找市委书记汇报。市委领导来到华电调研,在详细了解了螺杆膨胀机的研发过程、技术特点和应用前景后,市委领导当场表态,由市政府在高新区工业园区先期划拨600亩地,政府帮助垫资建好厂房,提供给华电公司,扩大其发展空间。市委领导的表态让胡达及公司全体人员激动不已。随后,市政府领导也来到华电考察,并表示政府将全力支持华电发展。
  说到做到。日,螺杆膨胀机产业基地在新余高新技术产业园开工建设,2010年12月,年产500-1000台的一期工程建成并投入生产。华电公司由此站在了新的历史发展起点上。
  政府的扶持力度持续加大。当了解到搬进园区的华电公司流动资金紧张,市政府主要领导亲自招集驻市金融机构负责人召开现场协调会,当场拍板为华电一次性解决流动资金2000万元。2009年5月,市政府史无前例地针对华电公司专门出台了《关于促进螺杆膨胀发电机产业加快发展的工作意见》,正式将螺杆膨胀机发展上升到战略产业高度。市政府成立了由市长任组长的加快螺杆膨胀机产业发展领导小组,编制了产业基地建设规划,制定了一系列鼓励政策和优惠措施。市发改委、市工信委、市科技局、市质监局等有关职能部门还积极帮助华电公司跑项目、争取政策和资金。
  有了市委、市政府的鼎力支持,华电的命运从此&平步青云&。省委、省政府主要领导,全国人大、全国政协及国家相关部委的领导相继莅临华电公司考察。2009年,华电公司被科技部命名为&高新技术产业化基地&,螺杆膨胀机被国家发改委认定为&重大产业技术专项&;2011年,全国螺杆膨胀机标委会成立,并于同年在南昌召开了第一届&全国螺杆膨胀机标准化技术委员会&会议,华电公司被定为标委会秘书处承担单位,这也是江西省第二家承担全国行业标准制订的企业;国家工信部也于同年在新余主办了&螺杆膨胀机低温余热发电技术现场交流会&,要求在全国推广应用螺杆膨胀机;省发改委、省科技局、省工信委、国家发改委、国家科技部、国家财政部等纷纷给予华电专项资金扶持;2012年6月,国务院印发《&十二五&节能环保产业发展规划》,&螺杆膨胀动力驱动技术&位列九大节能产业关键技术之列&&
  国家、省、市的大力扶持和推动,大大加快了华电公司的发展步伐。胡达告诉记者,尽管近年来全球经济低迷,螺杆膨胀机市场也刚刚启动,但公司的销售业绩直线攀升,2013年一季度,公司订单就已超过8000万元。
  前景&&上万亿的潜在市场规模
  对螺杆膨胀机的发展前景,胡达充满自信。
  迄今,华电公司仍然保持着螺杆膨胀机数项世界纪录:世界上唯一实现螺杆膨胀机在十多个行业成功进行商业示范应用的企业;世界唯一完成了6~8个螺杆膨胀机产品系列标准和制造的企业;世界上螺杆膨胀机单机技术水平最高、功率最大(1.5~2兆瓦)的生产企业。
  华电公司生产的螺杆膨胀机,既可用于工业余热废热回收发电,也可用于新能源(地热、太阳热能及生物质热能),成为地球可替代石化能源的重要环保型动力技术之一。公司也顺利实现了由第一代机向第三代可移动式机型(集装箱式)的转型,并且还在加快研发步迈,扩大应用领域。未来,除了工业应用,利用螺杆膨胀机,可能每个村庄能建一个沼气电站;每个农户可建一个炊烟及灶台余热微电站;每台车可装一个燃油尾气余热发电机;每个海岛利用潮汐或太阳能都能建成电站;地热资源丰富的地方,打上一口深井,就能源源不断地发电&&世界能源格局从此将发生改变。
  据初步调查估算,如果在全国范围内全面推广使用&螺杆膨胀发电机技术&产品回收低品质余热废热,目前国内市场可投放的容量在100万台套以上,可实现总装机发电容量1亿千瓦以上,其装机发电容量相当于新建5~6个三峡电站,潜在市场销售规模在1万亿元人民币以上,而国际市场则是国内市场的10~50倍。
  螺杆膨胀机在发电领域的应用,改变的不仅是能源结构和供电方式,更为改善地球气候环境带来福音。
  以地热发电为例。众所周知,地热资源属于绿色可再生能源资源,是化石能源较为理想的替代能源。据估算,储存于地球内部的热量约为全球煤炭储量的1.7亿倍,其中可利用量相当于4948万亿吨标准煤,按目前世界年消耗190亿吨标准煤计算,能满足人类数十万年的能源需求。在我国,地热资源储量十分丰富、分布非常广泛,据中国地质调查局不完全统计,我国大陆3000米至10000米深处干热岩资源储量折合标准煤高达860万亿吨,相当于目前全国年度能源消耗总量的26万倍。地热发电被视为世界范围内高温地热资源的最有效利用途径。2010年,在全球24个地热发电国家中,我国排在第18位。据国际地热协会预计,2015年全球地热发电国家可能增至34个,总装机总容量将达到1.85万兆瓦。我国在2050年地热发电装机目标设定为全国总发电装机的10%左右,美国则设定为全国电力总装机的20%。若用地热发电替代燃煤发电,至2050年全球将可减少二氧化碳年排放量10亿吨,若替代天然气发电则可减少排放5亿吨。螺杆膨胀机作为目前全球地热发电最理想、最先进的技术,将可在未来新能源领域大显身手。
  &可以预见,在不久的将来,作为&气候友好关键技术&之一的螺杆膨胀机不仅在国内普遍应用,在国际市场上也将是我国民族工业最具竞争力的产品之一。&胡达自豪地说。
  江西华电公司螺杆膨胀动力发电机国内总装机容量达55.8兆瓦,成功出口巴西,为我国节能减排事业作出了重大贡献。
  [采访后记]
  刻不容缓的知识产权保护
  螺杆膨胀机的研制成功,凝聚了包括胡达在内的数十位专家技术人员多年的心血,耗费了华电公司巨额资金,体现了一位民营企业家的战略眼光和报国情怀。作为该项世界技术的开创者,胡亮光教授终于在有生之年实现了自己的梦想;作为该项技术的拥有者,胡达及其华电公司有望崛起为企业界的一位新&巨人&。然而成功之后的胡达,并不省心,自主知识产权的保护,成为他更为严重的一块&心病&。
  2008年,就在螺杆膨胀机工业示范应用取得成功,即将进行商业示范应用之时,公司一位掌握着螺杆膨胀机核心技术机密的高管突然不辞而别。2011年,公司意外发现,市场上开始有了其他厂家生产的螺杆膨胀机。胡达很快意识到了问题的严重性。因为当时国内只有华电拥有螺杆膨胀机国家专利,也是唯一生产螺杆膨胀机的企业。华电立即向公安机关报案,公安机关也很快受理了这一案件。
  经过公安机关的艰苦侦查,案件终于水落石出。原来,这名高管离开公司后,将从华电窃取出来的螺杆膨胀机核心技术机密带到辽宁某企业,与之合作仿制螺杆膨胀机并低价推向市场。这名高管因涉嫌窃取商业秘密罪被新余市公安机关抓回并刑拘。2012年底,被新余市中级法院判处一年零六个月有期徒刑,并处罚金1万元。
  该案看似尘埃落定,公司也依法维护了自身的合法权益,但保护知识产权的战争还只是打响了第一枪,这将注定是一场事关企业生死存亡的持久战,艰辛程度不亚于螺杆膨胀机的研发。在这场看不见硝烟的战争中,胡达和他的公司不得不被动应战。但结局如何,这就不是胡达能左右的了。
  自主知识产权的保护刻不容缓,任重道远,这不仅仅是企业的事,同时也是相关职能部门的事。希望能通过大家共同的努力,在不久的将来迅速提升全民族知识产权意识,提高掌握和运用知识产权制度的能力和水平,使我们的政府机关、行业的主管部门有一个清晰的知识产权战略,企业经营者能进一步把知识产权战略纳入到经营管理活动中去,有效地推动我们整个民族的知识产权竞争力。
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