标题 | 空压机余热回收利用技术研究 |
范文 | 石翔宇 摘要:空气压缩机在工作过程中所耗电能转变成热量后,大部分被压缩后的油气混合物带走。分别在各自的冷却器(油冷却器和气冷却器)中被冷却介质(水或空气)带走,热量白白地浪费了,除了2%的辐射热量和4%的势能不能回收外,其余94%的热量均可以被回收利用。 关键词:空压机;余热 一、空压机余热回收利用的优点 1、 零运行成本、不需要能源输入就可以产生热水: 2 、可以减少空压机原冷却系统和冷却运行设备、运行成本; 3 、不受天气等其他因素影响,空压机运行就有热水; 4 、可以改善空压机运行状况,降低故障率,延长空压机使用寿命; 5、 符合国家节能环保要求,是国家政策鼓励的节能减排项目,有专项奖励。 二、工程概况 1、现状 公司现有8台螺杆空压机,分别为(表1): 目前空压机冷却方式为水冷却,冷却水在冷却塔冷却后循环重复利用。 2、热能回收系统制作 对空压机房3台320KW螺杆空压机及一台250KW变频螺杆空压机各制作一套热能回收热水系统,以现行使用的空压机为例空压机使用情况如(表2): 2.1设计温度范围: 出水温度55℃±5℃ 2.2热水产量计算 空压机的热水产量Q水 (m3/H)= 机组热负荷(KW/H)×3600千焦耳÷水的比热容4.2千焦耳‰÷水的温升At×热效率V%。 Q水m3/H = KW/H×3600÷4.2‰÷At×V% 1)水的比热容是4.2×103焦/千克·摄氏度, 2)1千瓦·时(kW·h)=3.6*106焦耳 设定设备加载率为85%,回收的效率80%,则该套空压机满负荷运行每天可回收的能量为: 18800KW.H * 85% * 80%? = 12784KWH 折合热量为:12784 KWH÷11.6=1102(万大卡)利用该热量(1KWH=860大卡) 1立方水从0度热到55度所需热能为: Q=CM(T2-T1) =1 * 1000 *(55-20) =35000卡 ≈3.5(万大卡) 1102(万大卡)÷ 3.5(万大卡)=314吨 折合成蒸汽为 12784KW.H÷11.6=1102(万大卡) 1102(万大卡)÷ 60(万大卡)=18吨(蒸汽) 即: 1) 系统改造后每天可产55℃热水314吨; 2) 相当于每工作日可节约蒸汽使用18吨; 3)当回水温度升高时,产水量也会同比增加。 2.3热水用途 1) 在冬季将55℃热水通过辅助加热到85℃后管道输送到配件公司厂房取暖,可以使厂房内室温达到11℃以上,满足精加工设备对环境温度的要求; 2) 在夏季将55℃热水通过管道直接输送到公司内11个浴室及长江公司常州分公司台车、钢结构2个浴室(按吨位收取热水费),供职工洗澡(公司每工作日浴室洗澡55℃热水量200吨,长江公司55℃热水量100吨,产量满足需量要求); 3) 在其它季节,将55℃热水通过辅助加热到75℃后管道输送到公司内11个浴室及长江公司常州分公司2个浴室(按吨位收取热水费),供职工洗澡; 4) 冬季浴室用水继续由外购热水供应。 三、投资规模 四、经济效益分析 通过以上分析,按蒸汽使用核算经济效益,空压机余热回收利用系统的实施,公司每年可节约蒸汽使用18吨/天×300天×200元/吨=108万元,去除项目运行人工费用、维修费用等10万元,年节约98万元。项目总投资需300万(包括余热回收系统、辅助加热系统、控制系统和管道输送系统、浴室改造),投资回收期300/98=3.06年。 空压机余热回收利用是国家鼓励的节能减排和绿色发展项目,同时可以得到政府补贴和优惠,也可减轻蒸汽限供对公司生产造成的影响程度。 通过空压机余热回收利用项目的实施,同时可以对公司浴室设施加以整修,达到整齐、清洁、完整的效果,进一步提升公司现场管理的水平和员工的作业环境。 五、投资模式 1、公司直接投资。 需投资300万元,包括余热回收系统、辅助加热系统、控制系统和管道输送系统、浴室改造等,年可节约费用98万元,投资回收期3.06年; 优点:具有明显的经济效益和社会效益,可以减少蒸汽限供的影响程度 缺点:投资数额较大 2、 合同能源管理模式。 所有投资(不包括浴室改造)、运行、维护均由能源投资公司负责,对生产的热水双方按比例分成,预计按20%(公司):80%分成,合同期8年。公司平均每年经济效益为:98万元×20%=19.6万元。能源投资公司平均每年经济效益为:98万元×80%=78.4万元。 优点:公司不用投资就可取得较大的经济效益和社会效益。 缺点:大部分收益由能源投资公司享受,同时公司必须对产生的热水全量使用,没有调节的余地,如果不能全部使用就达不到预期的经济效果。 六、 结束语 空压机余热回收系统的设计技术成熟稳定,改造简单易操作,控制完全自动化,回收节能效果显著,因此可推廣应用,必将为企业带来可观的经济效益和社会效益。 参考文献 [1] 陆爱军,陈慈平,钱进 空压机余热应用实例[J].上海节能,2011,(8):27-30. [2] 岑曦.空气压缩机热能回收系统的开发[D].上海:上海交通大学,2010. |
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