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空压机余热回收的市场前景与应用分析

来源: 作者: 发布日期:2019-10-08 访问次数:405

随着工业和经济的迅速发展,人们对于能源的索取也与日俱增。伴随人类无休止的开采,化石燃料的储量日益减少,世界能源危机也与日俱增。随之,能源的合理利用,能源的高效利用以及能源的重复利用、回收利用得到了人们的广泛关注。中国是人口大国,能源利用相对比较紧张,面对能源生产不能高速发展又急需经济上的快速发展,唯有两条路可行:一是尽可能的增加能源的生产量,二是能源的节约利用。

工业余热的回收和利用是提高能源利用率和环境保护的有效途径,对提高国民经济的发展、能源的二次利用以及环境的保护具有重要的意义。因此,工业余热回收在很多省份和行业受到了极大的关注。

工业余热是指,工业生产过程中释放出来的热量(多余的热量,剩余的热量,浪费的热量)。“余热回收就是把这些热量通过某种技术装置回收起来,得到充分利用的一种节能环保方式。目前,余热回收已被广泛应用于市场当中,如烟气余热回收、空调余热回收等。为众多企业工厂节省能源消耗,带来诸多便利。

随着能源二次回收利用的提出,空压机余热回收也越来越受到重视,目前广泛应用在纺织、煤矿、钢铁、电厂等行业。


空压机余热回收意义重大

空压机是工厂企业必须用的设备,空气是自然界赐予我们的免费资源,不过其被压缩的成本相当昂贵。从环境中吸入空气,经过压缩后将高压空气排出,这一过程不但提高了空气的压力势能,同时产生了大量的压缩热。根据美国能源署统计,真正用于增加空气势能所消耗的电能,在总耗电量中只占约20%,大约 80%的电能转化为热量,相当于花费10kW电能来获得2kW空气动力能。。这些热量以往都没有被充分利用,而是通过散热系统直接排放到了大气当中,不仅不节能还不环保。

空压机排出机体的油气混合物温度一般高达80-100℃,如果空压机的热量不能及时提出,会对设备造成严重的损坏,并影响产气效率。如达到油温上限,会保护性停机。因此,空压机会配置风冷或水冷系统进行降温。而这个强制降温的过程,实际上也是浪费的过程。

其实对于这些被浪费的热量,很大部分是可以被回收利用的。加装空压机余热回收装置后,大部分热能被充分利用起来,对环境起到保护作用,同时降低工厂企业的整体能耗。通过空压机余热回收设备把空压机的多余热能全部利用起来,可把冷水转化为45度到85度的热水。广泛应用于企业生产生活当中,如生活热水、热风烘烤、暖气供应、电镀槽热水、锅炉补充热水、清洗设备用水等。

根据国家最新颁布的《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2014)、国务院《大气污染防治行动计划》,燃煤锅炉必须从201671日起执行执行更加严格的排放标准,并且原则上10t及以下燃煤小锅炉必须尽快淘汰。所以空压机余热回收变成了一种趋势。


空压机余热回收机组

基于这种情况,相当多的企业通过对换热方式的调整实现热能的回收利用,这种改造不但可以最大限度地回收能量,减少能耗,还能提高空压机的产气效率,延长空压机设备寿命。针对这一情况,余热回收设备在行业慢慢体现出来优势。

空压机余热回收机组,是一种专门回收利用空压机运行时产生的高温油气热能,实现热能收集利用的装置。如下图所示,电动机带动螺杆旋转空气经过滤器被吸入螺杆压缩机中形成高压空气,并与循环油混合形成高温油气混合体,进入油气分离器,油气混合体被分成高温油和高压气体,其中气体经散热器后供给用户使用,而循环油气在油气分离器后被分离,凝结成液态后再经冷却器散热由过滤器过滤回到压缩机完成一个循环过程。余热回收机是将高温循环油(或高温油气)引入空压机余热回收机组内,通过换热器充分回收空压机运行过程中产生的高温热能,同时有效的降低了空压机的运行温度提高空压机运行的有效运转增加产气量。


由于压缩机内部循环对油温有要求,加上不同温度的热值不同,换热器换热效率不同,根据工程实际经验,可以被利用的热量折合压缩机的轴功率约为65%,油气双回收回收效率可达80%以上。

余热回收系统与电锅炉、天然气运行费用对比节能测算

概况

供热方式

单位

电锅炉

单位

天然气

能源种类

能源热值

/

860kcal

8000kcal/立方

全年

进水温度

5

5

目标温度

65

65

每吨热水热量需求

kcal

60000

kcal

60000

每吨热水需求

Kw.H

69.7

m³.H

7.5

空压机余热回收产水量

T/

283.2

T/

283.2

热效率

%

90

%

80

运行天数

365

365

年耗电需求量

Kw.H

800.5

m³.H

      96

能源单价

/kw.H

0.7

/m³.H

4.2

年耗电费用

560.3

403.2

年运行费用

560.3

403.2


经济效益对比分析

加热方式

运行费用

空压机余热

电锅炉

天然气

年运行费用(元)

0

560.3

403.2

综上所述:空压机余热回收系统每年可帮助工厂节省560.3万或者403.2万元

用电加热需专人看管,余热回收系统全自动运行,不需专人看守,以上未核算每年人工费用

由上表对比,可以明显看出余热回收不仅让企业响应国家节能环保政策,更能为企业节省大量资金。

对于企业来讲,应有效的分析回收利用余热空压机的设计方案以及经济效益,以便于找出有效的方案,充分发挥出回收余热的对应功能。

空压机余热回收的热量预测

针对空压机热量分析以1台132为例,空压机加载为80%,全天24小时计算,每年按360天计算,电费折算0.7元/kW.h,计算如下 换热效率以65%计算,换热器效率按90%计算:

每小时可回收热量:

Q=p×n1×n2×n3×n4

=132×80%×65%×90%

=61kW

查阅单位换算表可知,1kWh=860kcal,则单台空压机可供热量为:

Q=61×860

= 52460kcal

回收的热量供员工洗澡人数测算

每小时可产生40℃的热水量为:

M=Q/(c×∆ t)

    =52460÷45(温度差)

    =1165kg

一天可产热水 1165

每天可产生热水1165×24=27960kg=27吨,每天洗澡每人为100kg 则可以供270人洗澡。

    空压机余热回收前景光明

随着国内社会经济水平的持续提升,各类能源产品对应价格不断上涨,能源消耗对于工业企业的生产经营是至关重要的,企业所面临的能源成本也是与日俱增,因此对应设施节能改善的必要性越来越重要。

与此同时,随着科学技术的日益创新,使得余热回收领域的节能研究得到了快速发展,空压机的余热回收得到了实质性的开发和利用。事实证明,利用空压机余热供热非但不影响空压机的正常运行,而且对空压机系统的运行是十分有益的。

一次投资,受益无穷。在环保节能时代,空压机余热回收的效益将会越来越明显

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