随着社会的不断发展，能源的短缺和日益恶（è）化的（de）环境正成（chéng）为人类面临的两大难题。目前在工业领域大量的余热余（yú）压资源被直（zhí）接排放，这不（bú）仅造（zào）成能源的浪费（fèi）也对（duì）人类赖以生存的环境造成了破坏（huài）。在此背景（jǐng）下，开（kāi）山的螺杆膨胀发电技术应运（yùn）而生，为企业利用余热余压资源提供一整套的解决方案。开山螺杆膨胀发电机组包括利用余压（yā）的直接膨胀发电机组和利用（yòng）余热的有（yǒu）机（jī）朗肯（kěn）循环(ORC)膨胀发电机组。根据客户的热源情（qíng）况，开山提（tí）供单级或串级直接膨（péng）胀（zhàng）发电机组、单级或（huò）串级ORC膨胀发电机组以及直接膨胀和ORC串级（jí）发电机组等多种开山（shān）专利的高效循环，将余热余压（yā）能（néng）源利用到极致，为客户提供最大收益。 

开山高效的螺杆膨胀发电设备基于经验丰（fēng）富的团（tuán）队、核心的技术和高质量的制造水平。“拥有一流核心技术、从事高（gāo）端核心制造”是开山追求的主要目标（biāo）。开山借力国家“千人计划”，通过引进世界顶尖研发人才，与国内一流院校合作，解决了企业创（chuàng）新能力不足、自主知识产权缺乏的问题。2009年，集团在美（měi）国西雅图设（shè）立“北美研发中心”，公（gōng）司已建立以汤炎博（bó）士为核心的从应（yīng）用、设（shè）计、生产、安装、运行（háng）以（yǐ）及项（xiàng）目管理等各方面经（jīng）验丰富的国际化研发团队。从最初的热源调研到最后的客户（hù）培训，该团队依据公司的（de）项目流程为客（kè）户提供快速且性能优越的产品；按照“北美研发中国制造”的模式，开山实现了从拥有核心技术到拥有一流核（hé）心技术的飞跃（yuè），研发能力已达到国际先进水（shuǐ）平，实现国际研发与中（zhōng）国制造的有机（jī）结合。核心设备螺杆膨（péng）胀主机采用汤炎博士的新型型线，高达88%的（de）等熵效率达到世界领先水平。此外，开山拥有螺杆工质泵、换热器以及系（xì）统结构等方面研发的多项专利（lì）技术，先进（jìn）的（de）技术使螺杆膨胀机发电系统能高效稳（wěn）定的运行；在膨胀（zhàng）机系统制造方面，从壳体（tǐ）、转子、换热器、再到整个系统，开山拥有三井、斗（dòu）山、霍洛伊德、卡帕（pà）以及卡尔蔡司等世界一流的加工（gōng）设备（bèi）和检（jiǎn）测设备，其中德国的卡帕磨床加工精度可达（dá）到±5μm。膨胀机主机试验台以及膨胀机系（xì）统试验台也为膨胀机的性能提供了保证。 

螺杆膨胀机是一种容（róng）积式膨胀机。通常所称（chēng）的螺杆膨（péng）胀机指双螺杆（gǎn）膨胀机，开山螺杆膨胀（zhàng）机是专门为气体（tǐ）的膨胀开发优化。主要由（yóu）一对互相啮合的螺杆转子和机壳组成（chéng），转子与转（zhuǎn）子、转子与（yǔ）机壳之间以间隙密封，形成容积可连续变化的工作腔，含有热量的气态工质进入工作腔绝热膨胀，驱动转子旋转做功，膨胀做功的（de）同时，工质的压力和温度降低，以此实现热功转换。螺杆式膨胀机进气可以是饱和（hé）蒸汽甚至带液蒸汽；螺杆之间的相（xiàng）对运动（dòng）可以限制结垢，另外结垢也可以减小间隙（xì），提高效（xiào）率；螺杆膨胀机的（de）变工况范（fàn）围广，即使在较低负荷（hé）仍会有很高的（de）等（děng）熵效率。 

目前，开山的螺杆膨（péng）胀发（fā）电机（jī）组已经广泛应用（yòng）于钢铁工业余热发电、工业余压发电、地热发电以及生物能发电等领域。截止到2015年底，公司目前已经完（wán）成螺杆膨胀发电项目约70多个。合计装机功（gōng）率约110MW。项（xiàng）目主要分（fèn）布在（zài）钢铁、石化、塑胶（jiāo）、化纤、地热、生物质等行业，开山的高（gāo）端（duān）螺杆膨胀发电系统正在高效稳定的运行。 

 

 

工业余压发电

 

工业上余压主要包括钢铁、化工等行业上（shàng）的（de）高压的天然气和工艺气体以及具有压力的饱（bǎo）和蒸汽或过热蒸汽等。为了满足工艺需求，这（zhè）些高压的气体或（huò）蒸（zhēng）汽通常通过减压（yā）阀将压力降低到要求值，造成压力能的（de）浪费。开山直接膨胀（zhàng）螺杆发电机组可有效将工业余压回收（shōu），通过发电机转换为电能，为客户带（dài）来良好效益。 

按照使用场合，应用于工业余（yú）压发电的螺杆直接膨胀发电机可（kě）分为背压型、凝汽型。一般均配置异步或同（tóng）步电机为动力输出单位。按照工质，可分为蒸汽型（xíng）、气体型（天然气或（huò）其它工艺气（qì）体）。

机（jī）组广泛应用于（yú）钢铁、化工行业。应用形式包括背（bèi）压型、凝（níng）汽型、单级（jí）直接膨胀机组、多级直接膨胀机组以及直接膨胀机+ORC串级（jí）机组。 

以下为开山直接膨胀发电机（jī）组（zǔ）的（de）一个应用实例： 

项目（mù）地点：江苏澄（chéng）星磷化工股份有限（xiàn）公司

热（rè）源（yuán）情况：30barA & 50t/h 饱和蒸汽，要求工艺流程中20~25t/h & 12 barA 蒸汽（qì）另用于生产工艺（yì）和园区（qū）供汽（qì）。

项目方案：根据客户余压情况，采（cǎi）用三级直接膨胀发电方案（àn）。先将燃磷炉副产蒸汽经（jīng）两台KES900背压式螺杆膨胀机减压至12barA，出口蒸汽进入分汽缸。生（shēng）产工艺用（yòng）汽和园区供汽从中（zhōng）取（qǔ）汽，富余蒸汽供一台KES1400背压式螺杆膨胀机做功发电减压至3barA，再进入一台KES2300凝汽式螺（luó）杆膨（péng）胀机做功（gōng）发电。出口乏汽进入冷凝器冷却，经凝结水泵输送至除盐（yán）水箱（xiāng），循环利用。当螺杆膨胀机需要检（jiǎn）修或紧（jǐn）急停机时，蒸汽由原放散管（guǎn）路放散。总装机5.5MW，总净发电4.4MW。 

 

工业低温余热发电

 

工业余热约占其燃料消耗总量的（de）17%-67%，其（qí）中可回收利用的余热资源约占余热总资源的60%。开山ORC螺杆膨胀机组可对工业低温余（yú）热中的热水、热油、常压蒸汽、发动机的缸（gāng）套水和尾气以及燃气（qì）轮机的尾气进行直接或间接的热量回收并产生电能。按照取热模式可分为直接利用ORC螺杆膨（péng）胀机（jī）组和间接利用ORC螺杆（gǎn）膨胀机组；按（àn）照热源类别可分为热水型ORC、蒸汽型ORC和其它型ORC。 

以下为开山（shān）ORC膨胀发电机组（zǔ）的一个应用实（shí）例： 

项目地点：中国石化股份有限公司北（běi）京燕山分公司

热源情况：汽油，温度135℃，出口温度要求70℃，流量125t/h

项目方（fāng）案：根据客户余热情况，采用单级ORC膨胀发电方案。将热油直接依次引入ORC机组蒸发器和预热器，与换热器冷媒侧R245fa换热，产生高温高压（yā）的饱和气体进入膨胀机做功（gōng），带动发电机发电。膨胀发电机组和客户原有风冷并联，当膨胀机组维修或紧急停机时热油切（qiē）换进入原（yuán）有风冷冷却。 

本项（xiàng）目的（de）主要特点是轻质热油（yóu）直接进入（rù）发电站降（jiàng）温发电，而（ér）不采（cǎi）用中间导（dǎo）热介质，有最高的发（fā）电效（xiào）率。同时电站按照石化行业（yè）的可靠性和防爆标准设计（jì），做到（dào）了远程控制、远程监控和无人值守。用于燕山石化 S Zorb 工艺热汽油的石化行业轻质热油专用螺（luó）杆膨胀发电站装机 900kW，防爆等级为 dIICT4。该发电站可实现年净发（fā）电量 473 万 kWh，节约标准煤 1656 吨，实现（xiàn） CO2减排 3934吨。该（gāi）项目实施后，每年还可以节省原空冷器冷却耗能（néng） 60.48 万（wàn） kWh。该项目也是公司与中（zhōng）石（shí）化炼化工程于 2015 年 6 月签署《节能服务合作协议》后双方利用各自优势进行合作，共同为客户提供低（dī）能（néng）级能源利用整体解（jiě）决方案的代表性项目。 

 

地热发电（diàn）
 

地热能为连续可再生能源，地热发（fā）电就是把地下的热能转变为机械能，然后再将机械能转（zhuǎn）变为（wéi）电能的能量转（zhuǎn）变过程。开山（shān）首先（xiān）提出了快速高效（xiào）的“一井一站®”分布式井口电站概念并且开发出（chū）了成熟的应用技术。该技术为针（zhēn）对一口或距离较近的多口（kǒu）井量身定做（zuò）地热利（lì）用解决方案，将热源的利用达到最大化。同时结合开山高效的串级发电技术，提（tí）高（gāo）发电效率。“一井一站”式地热发电站的特点如（rú）下： 

 

●  单独一个生产井也可以发电，没有废井，每口井的热源都可以得到利用；

●  井口电站先发（fā）电再并网，几乎没有能量损失；

●  不同能级的生产井分别采用针对性（xìng）的（de）设计（jì），提（tí）高热源利用效率；

●  采用开山专利（lì）的串级技术和混合循环技术，地热蒸汽和地热水都得到充分利用；

●  建设周期短，通常6-7个月就可（kě）以完成并网发电；

●  投资少，且边发电、边收益、边开（kāi）发、投资回收期短。 

合作伙伴： 

 

ksorka.com

openmountainenergy.com 

以下为（wéi）开山ORC膨胀发电机组的一个（gè）应（yīng）用实例： 

项目地点：美国（guó）阿拉斯加Chena温（wēn）泉地热

热源情况：地（dì）热水温度82℃，要求回水温度65℃

项目方案：根据（jù）地（dì）热情况，采用单级ORC膨（péng）胀发（fā）电方案。装机400kW，净发电312kW。将地热水直接依次引入ORC机组蒸发器和预热器，与换热器冷媒侧R245fa换热，产生高温高压的饱和气（qì）体进入膨胀机做功，带动发（fā）电机发电（diàn）。考虑到当地气温（wēn）较低（dī）且有河水（shuǐ）可用，采用水（shuǐ）冷冷凝器，提高发电效率。机组设计结构紧凑，采用集装箱尺寸设计，运输（shū）方便。 

 

生物质发电
 

生物质发电是利用生物质所具有的生物质能进行的发电，是可再生能源发电的一种，包括农林废（fèi）弃（qì）物直（zhí）接燃烧发（fā）电、农林废弃物气化（huà）发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼气发电。可利用开山的直接膨胀发电机组、ORC发电机组或两者结合（hé）的串级机组进行发电。 

 

以下为（wéi）一个菲（fēi）律宾生物质发电站一期的实例（lì）： 

项目地点：菲律宾（bīn）Buluan生物质发电厂

热源情况：热源1）燃烧棕榈产生的温度226℃，流量30t/h饱和（hé）蒸汽；热源2）115℃，流量4.3t/h饱和蒸汽。

项目方案：热源一采用三级直接膨胀（zhàng）串ORC螺杆膨胀发电方案。总装（zhuāng）机3.11MW，总净发电2.5MW。热源二配置（zhì）一台ORC膨胀发电机组。装机功率400kW，净发电250kW。以上一期总装（zhuāng）机3.51MW，总净发（fā）电量2.75MW。此生物质发电厂二期（qī）余压余热发电项目同样采（cǎi）用开山串级螺（luó）杆膨胀发电站。总装机4.06MW，总（zǒng）净发电量3.05MW。