一、技术背景
工业生产常伴有大量高温高压废汽或废液产生，为利用其中的余热，许多国家开展了热机的研究。循环动力机就是一种能利用余热的热机。
20世纪70年代末，美国研制出利用地热水发电的循环动力机，功率为60KW，取得了专利，20世纪80年代后期又研制成1000KW地热水循环动力机，内效率为65%~74%。日本在20世纪80年代后期研制成利用工业锅炉饱和蒸汽发电的循环动力机，功率为102KW，但未见形成规模化生产。
我国对循环动力机技术的研究与世界发达国家基本同步，于1983年开始工业余热及地热等能源的回收与发电研究，完成工作介质为汽液两相的循环动力机的科研项目，单机功率达到1500kw，专家认为该技术属国内首创，达一国际先进水平。国家经贸委将其推荐列入九五节能改造示范工程和“九五”重点推广项目，它是充分回收利用工业余热提高企业效益，减少环境污染的高科技产品。
二、技术原理
蒸汽先进入螺杆齿槽，推动阴阳两螺杆向相反方向转动，随着螺杆的转动，齿槽旋转到各不同位置，逐渐加长，容积增大，蒸汽降压降温膨胀（闪蒸）作功，最后从齿槽口排出，供生产用汽，功率从主轴阳螺杆输出，或通过同步齿轮从阴螺杆输出，用来驱动风机、压缩机、水泵或发电机等负载机。
三、系统组成与特点
1、系统组成
循环动力机系统由动力机本体、进汽设备调节阀、排出管阀、密封系统、润滑油系统、冷却水系统和调速系统等组成。当负载机转速转低时，可配备减速机。
1）、循环动力机本体：循环动力机本体包括阴、阳两根螺杆、外壳、轴承等。结构类似于螺杆压缩机。
2）、密封系统：循环动力机密封系统有别于空气压缩机的简易密封。密封装置采用特别设计，采用带冷却水套的浮动式双向机械密封，使动力机的高温高压工作介质、润滑油和冷却水互不渗漏，能抗振动，抗弯曲变形，高效密封，而且寿命长，拆装及更换零部件容易。
3）、润滑油系统：润滑油系统由油箱、油泵、溢流阀、滤油器、冷油器、减压阀、分油器及仪表组成。
4）、冷却水系统：冷却水系统的作用是冷却循环动力机的润滑油以及高、低压端水套。
5）、调速系统：调速器是为循环动力机驱动给水泵或灰浆泵专门设计的配套转速控制器，是一台可编程控制器（PLC），与电动调节阀配合对螺杆机泵组进行转速调整和负荷调整，可以采用手动操作方式，也可以采用自动运行方式。自动运行方式包括开机、正常运行、停机以及当油水系统出现异常及机组超速时自动紧急停机，并发出声光报警信号，确保机组安全。调速器的工作原理是通过转速测量装置对循环动力机转速进行测量，并把测量的转速值送到PLC的内存单元，将螺杆的转速值与机组额定转速给定值相减，求出转速偏差，再进行相应的PID运算，并经PLC的模拟量模块输出电动调节阀所需调的开度，实现螺杆机泵组的转速控制。当螺杆机泵组达到额定转速后进入自动调节，如欲改变转速或负荷，可通过调速器功能键实现机组转速或负荷的人工调节。对于循环动力机发电机组，可采用电液调速系统，以确保转速和发电稳定。
6）、减速机：为获得较高效率和结构紧凑，循环动力机的转速大于1500r/min，减速机是在负载机转速低于1000r/min的情况下设置的。
2、系统特点：
1）适用于蒸汽、汽水混合物、热水、被污染热源的各种介质，适用于工质种类多，用途广泛。
2）转动惯量小，不会产生“飞车”事故；启动力矩大，可以直接带负荷启动，并能承受很大的冲击负荷（达到1/3的额定负荷以上），启停时间短，不需要“盘车”过程和相应的设备装置；机组启停和运行平稳简便。
3）能够较好地适应进口工质参数的变化或波动，并能稳定、安全、高效地运行。在50-100%负荷变化的情况下运行时，还可保持高效率，效率不随负荷变化显著下滑。
4）结构简单、紧凑，整机装配出厂，现场就位联接调试即可投入运行。循环动力机维护简单，正常运行5年内无大修；机组检修技术和设备要求低，无需专业队伍及场地设备要求，检修工期短。
5）可实现全自动无人值守运行操作。
四、适用领域
1、印染、玻璃、造纸、医药、粮油食品等轻工行业的回收发电
2、工业锅炉饱和蒸汽（热水）压差发电
3、利用锅炉连续排污回收发电
4、减温减压阀节流损失回收动力或发电
5、大功率发电厂除氧器排空蒸
6、窑炉烟气余热回收发电
7、内燃机废气余热回收发电
8、工艺余热回收发电
9、钢厂工艺余热回收发电
10、垃圾焚烧炉蒸汽（热水）回收发电
11、热电厂、热网、蒸汽、余热回收发电 |
