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螺杆式空压机余热回收技术的应用及节能效益分析
2017-11-04
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北极星环保网讯:螺杆式空气压缩机如今在工业企业中应用非常广泛,由于螺杆式空压机的特殊性,其余热回收的潜力非常大,经济效益明显。以下具体对螺杆空压机余热回收的节能潜力和节能经济效益进行分析讨论。

1、空压机运行过程中所存在的问题

如图1所示,空压机在产生压缩空气的过程中,100%的轴功率转换成热量,在通过其自身的散热冷却系统来给高温高压的油、气降温的过程中,约有90%以上的热能被无端的浪费。对于空压机数量众多的企业,这部分节能潜力相当大。

2、螺杆空压机余热利用技术介绍

空压机余热利用技术是在不改变空压机原有工作状态的前提下合理利用空压机余热,通过水泵将冷却水经过冷热交换器把空压机的热油迅速冷却下来,将这部分余热经过热量回收装置转化为热水供生活及有需要的生产工艺等使用,不需要任何花费任何运行成本。同时优化空压机油降温的效果,实现主机节能。

3、余热回收利用改造的节能量及经济效益分析

3.1节能量分析

以无锡天山水泥有限公司为例,该企业有4台110kW的空压机,企业共有员工200人,设置有职工浴室,企业通过1台燃料为原煤的热水锅炉供应浴室所需热水。以下对该企业空压机余热回收利用后所产生的节能量进行分析:

3.1.1可回收热量计算

电力的热值为3600kJ/(kW˙h),即1kW˙h电力的低位发热量为3.6MJ。根据实测,该空压机每小时耗电量约为90kW˙h。空压机余热回收的效率按72%计算,则该台空压机每小时可回收的热量Q1为:Q1=90kW×1h×3600kJ/(kW˙h)×1台×72%=233.28MJ/h;每天空压机开机负载时间按照20h计算,则每天回收热量Q2为Q2=Q1×20h=4665.6MJ;按年运行时间为330天计算,年可回收热量Q3为:Q3=Q2×330=1539.6GJ;热力当量折标系数为0.03412tce/GJ,则年回收的热量折标准煤即该项目的节能量为:A=Q3×0.03412tce/GJ=52.53tce。

3.1.2余热回收利用可产生热水计算

水的比热容为4.1868kJ/(kg˙K),即1kg水吸收4.1868kJ的热量,温度会上升1℃。

热量计算公式为Q=Cm˙Δt,式中C为比热容,m为水量,Δt为温度变化值。

冬天时(冬天时间以10月到4月共7个月计),入水水温度低,以入水温为5℃计算,需要从5℃上升至55℃,温差为50℃。所以冬天空压机每天热回收可产生的热水量B1=Q2/[4.1868kJ/(kg˙K)×50]=22t/D。

夏天时(夏天时间以5月到9月共5个月计)入水水温度高,以入水温为15℃计算,需要从15℃上升至55℃,温差为40℃。所以夏天空压机每天热回收可产生热水量B2=4665.6MJ/[4.1868(kJ/kg˙K)×40]=28t(夏季空压机的产热量更高,同样按72%计算)。

根据加权平均算法,1台110kw空压机热回收平均每天可产热水量B3=(B1×7+B2×5)/12=24.5t。经以上计算可知该空压机余热回收平均每天可产24.5t热水。


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