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      空壓機余熱回收案例:利用方案及節能經濟性測算

      作者: 博萊特空壓機 時間:2020.06.28 瀏覽量:1185

      壓縮空氣所應用的行業包括機械、汽車、電子、電力、冶金、礦業、建筑、建材、石油、化工、石化、輕紡、環保、軍工等各類工業和民用生產與生活的各個領域。壓縮空氣的能源消耗占全部電力消耗的10%~35%。

      根據行業調查分析,空壓機系統5年的運行費用組成中:系統的初期設備投資及設備維護費用占總費用的23%,電能消耗(電費)占77%,其中15%的能量轉換為空氣勢能,85%的能量轉換為熱能,通過風冷或水冷的方式排放到空氣中去。

      我國能源環境形勢主要問題是能耗高、環境壓力大,世界能源平均利用效率為50.32%,而我國不到40%,如何提高能效是我們急需解決的問題。


      本論文旨在通過某氧氣廠項目的空壓機余熱回收技術方案,介紹該技術方案的優點及其節能經濟性測算。

      一、項目背景


      某氧氣廠計劃改造6臺空壓機,其中1臺60000Nm3/h空壓機,1臺9000Nm3/h空壓機,1臺40000Nm3/h氮壓機,3臺20000Nm3/h氮壓機,全部回收末級余熱量。通過現場的調研,獲取了部分空/氮壓機的實際運行參數如表1:

      二、余熱回收方案

      2.1 余熱回收方案介紹(圖1)


      夏季空壓機余熱回收制取70℃熱水,進入蓄能水箱,水箱內存水按2000ton水考慮,預計水泵需要運轉20h,即需要占用制冷/采暖20h左右。

      夏季運轉工況時,熱水進入溴化鋰吸收式制冷機,降溫至60℃,將158ton/h,24℃冷凍水降溫至19℃,制冷量919kW,19℃冷水進入冷凍水塔,利用現場電制冷機繼續降溫,從而節省電制冷機電能消耗?,F有電制冷機COP為4.98,因而為節省電能919kW/h÷4.98=184.5kW/h,年節省電耗:184.5kW/h×24h×180天=797040kW/年。

      冬季運轉工況時,熱水進入供暖換熱器,實現廠區供暖,供暖能力可以達到97.6ton/h×20℃×1000×4.2kJ/kg℃×120天×24h=23611GJ/年。

      每月節省水浴式汽器蒸汽耗量4.88萬GJ,年節省蒸汽耗量58.56萬GJ/年

      2.2 需要改造增加設備


      2.3 系統運行參數


      三、節能經濟性分析

      1.冬季供暖節省蒸汽費用:

      通過余熱回收,年冬季供暖量可達23661GJ/年,廠區蒸汽結算價為92元/GJ,蒸汽采暖換熱效率按80%考慮,則年節省蒸汽費用為:23661GJ/年÷80%×92元/GJ=272萬元/年

      2.夏季制冷節省電費:

      797040kW/年×0.7元/kWh=55.79萬元,電價按0.7元/kWh估算。

      3.汽化器節省蒸汽收益:

      58.56萬GJ/年×92元/GJ=5387.5萬元

      4.系統增加費用:

      系統改造后需要增加水泵、制冷機的電耗,但兩部分設備電耗都非常小,預計成本遠小于收益,暫時按30萬元考慮。

      5.改造后年節省費用共計:

      272萬元/年+55.79萬元+5387.5萬元-30萬元/年=5685.29萬元/年

      四、結束語

      該項目通過對空壓機余熱回收改造,夏季可以實現制取冷凍水,冬季采暖,并可以全年儲備汽化器需要用水,全年可實現節能收益約5685.29萬元/年。

      該項目為空壓機余熱回收并提供整套解決方案,通過與溴化鋰吸收式冷(溫)水機組合理搭配,并形成適合空壓機系統節能的余熱利用系統,實現提高能源效率、降低污染物排放的目的。解決空壓機余熱回收,同時滿足夏季制冷冬季供暖需求,可為企業帶來巨大經濟效益,同時實現節能減排社會效益。

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