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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

螺杆式空气压缩机如今在工业公司中运用非常广泛,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谈论。


1、空压机工作进程中所存在的疑问


如图1所示,空压机在发作压缩空气的进程中,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、气降温的进程中,约有90%以上的热能被无端的浪费。关于空压机数量许多的公司,这有些节能潜力相当大。




2、螺杆空压机余热运用技术介绍


空压机余热运用技术是在不改变空压机原有工作情况的前提下合理运用空压机余热,通过水泵将冷却水通过冷热交换器把空压机的热油灵敏冷却下来,将这有些余热通过热量回收设备转化为热水供日子及有需要的出产技术等运用,不需要任何花费任何工作本钱。一同优化空压机油降温的作用,实现主机节能。


3、余热回收运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,该公司有4台110kW的空压机,公司共有员工200人,设置有员工澡堂,公司通过1台燃料为原煤的热水锅炉供应澡堂所需热水。以下对该公司空压机余热回收运用后所发作的节能量进行分析:


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。空压机余热回收的功率按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;按年工作时间为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余热回收运用可发作热水计算


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为温度改变值。


冬有利地势(冬有利地势刻以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发作的热水量B1=Q2/[4.1868kJ/(kg˙K)×50]=22t/D。


夏有利地势(夏有利地势刻以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发作热水量B2=4665.6MJ/[4.1868(kJ/kg˙K)×40]=28t(夏天空压机的产热量更高,一样按72%计算)。


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


3.1.3效果分析


该公司共有员工200人,每人每天洗澡1次约为50L,则每天消耗热水量C=200人×50L/1000=10t/d(需要运用自来水)。


而空压机进行余热回收运用后1台空压机可发作24.5t热水,所以该公司只需改造1台110kW空压机进行热回收即可满足员工用热水需要。


3.2经济效益分析(获利、出资回收期等方针分析)


公司原先选用热水锅炉,以原煤为燃料,根据公司之前的工作数据,锅炉年耗煤量约为150t,选用余热运用今后,将吊销原煤的运用,即可节约150t原煤,原煤报价按1000元/t计算,年可节约费用15×104元。


该项目总出资额为18.5×104元。获利、出资回收期等方针分析如下:a)本项目总出资费用I=18.5×104元;b)年工作费用总节约金额P=15×104元;c)新增设备年折旧费D=总出资费用I/设备运用年限Y=18.5/10=1.85×104元;d)应税获利T:P-D=15-1.85=13.15×104元;e)净获利=应税获利-各项应纳税金总和=13.15×(1-33%)=8.81×104元;f)年增加现金流量F=净获利 年折旧费=8.81 1.85=10.66×104元;g)出资偿还期N=总出资I/年增加现金流量=18.5/10.66=1.74年;h)净现值-初始出资额I=10.66×6.1446-18.5=47×104元>0。


式中贴现率按10%,折旧按10年,年金现值系数按照6.1446计算。


从以上计算可知,该项目方案各项方针均优于经济评价原则方针,因此方案在经济上可行。


该工程出资费用约为18.5×104元,估计出资回收期为:18.5×104元/15×104元=1.2年,约15个月。


3.3值得注意的疑问


假如公司用热水量不多而空压机数量及装机容量又很大,则需进行具体的可行性研究方案分析。通过以上分析得知,该公司虽然有多台空压机的余热可进行运用,但是就如今公司的需要,只需出资改造1台就能满足公司所需。所以公司在出资改造前需进行获利、出资回收期等方针分析,如用于技术出产,则需考虑技术温度是否能满足请求,不能盲目缔造,应挑选适宜公司需要的余热回收方案,避免构成回收期时间较长,转换的热水较多所构成的浪费现象。


4、结语


空压机的运用几乎广泛各个职业,从以上的分析可知,空压机的余热运用具有非常大的节能潜力和经济效益。从十三五的节能规划和公司下降出产本钱增加市场竞争力的视点考虑,空压机余热运用将是一项非常值得在工业公司中推广的项目。公司在进行余热回收技术改造时,可请本地的节能服务机构对公司的余热资源量、出资回收期等经济性数据进行检验比照分析,挑选符合公司实际情况的余热回收方案。


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