2023年空压机余热回收利用技术研究.docx

空压机余热回收利用技术研究 石翔宇 ：空气压缩机在工作过程中所耗电能转变成热量后，大局部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、 零运行本钱、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、运行本钱; 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工程，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〕=3.6x106焦耳 设定设备加载率为85%，回收的效率80%，那么该套空压机满负荷运行每天可回收的能量为： 18800KW.H x 85% x 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 x 1000 x〔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，可以使厂房内室温到达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给。 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，去除工程运行人工费用、维修费用等10万元，年节约98万元。工程总投资需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开展工程，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工程的实施，同时可以对公司浴室设施加以整修，到达整齐、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：大局部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，2023，〔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，2023.