無油螺桿空壓機余熱回收
本無油螺桿空壓機的余熱回收項目為某LED芯片項目,根據工藝需求設計單臺300 RT的離心冷凍機4臺;單臺蒸發量3 t/h,P=1.0 MPa鍋爐5臺;換熱量為3 000 kW的工藝板換機組1臺;水冷無油螺桿式空壓機5臺,1臺變頻,采用20℃工藝冷卻水冷卻。
項目投產后,需要的平均氣量為160 m³/min,即需要4臺空壓機同時運行。考慮到后期的運行費用,設計時對壓縮空氣系統進行熱回收設計。利用空壓機的廢熱給蒸汽鍋爐需要的補水進行預熱。一方面既降低了蒸汽鍋爐的燃氣耗量又節省冷凍機的電能耗量達到了節能目的;另一方面帶走了因空壓機轉子高速運轉產生的摩擦熱,降低空壓機的運行穩定,提高了產氣量也能達到一定的節能目的。
余熱回收設計方案的確定
1、通過與空壓機廠家討論決定在4臺普通的無油螺桿空壓機內部冷卻水循環管路中增加一個板式換熱器與之串聯,保留原有的冷卻系統以保證壓縮空氣系統的正常運行;變頻無油螺桿空壓機不做熱回收設計。
2、考慮到空壓機本身在90℃以下運行更穩定,能降低了設備的故障發生率及延長了設備的使用壽命。根據排氣溫度比冷卻介質高10℃,熱回收水的溫度控制在80℃以下。
3、為了保證干燥機最佳的運行及吸附劑的壽命,則在空壓機和干燥器之間增加冷卻器,以把90℃的排氣溫度降到35℃以下。
4、回收的廢熱用于循環加熱鍋爐補水到80℃,不用鍋爐時熱水則供給員工做生活熱水使用,熱水沒有用途時則采用正常冷卻方式。
節能效益分析
因空壓機后端設備對壓縮空氣的品質的要求,廢熱不能做百分百的熱回收,實際單臺空壓機的熱回收量根據式(2)和式(3)可算出為169 kW·h,4臺共676 kW·h。一方面這部分熱量能給鍋爐補水加熱,另一方面給冷凍機節省負荷。燃氣蒸汽鍋爐所用天然氣的熱值為8 500 kcal/Nm3,即9.87 kW/Nm3,可算出676 kW·h的熱量需要天然氣68.5 Nm3。離心機的能效比COP為5.7,產生676 kW的冷量需要的電量為118 kW·h。
綜上,4臺無油螺桿空壓機熱回收每小時節省的運行費用:
節省天然氣68.5 m³,單價按3.5元算,每小時可節省239.75元;
節省電118 kW•h,按一元一度算,每小時節省118元;
按每天16小時運行算,每天節省費用5724元。
對無油螺桿空壓機系統的余熱回收設計帶來的經濟效益是顯而易見的,盡管熱回收系統增加了初投資,但與節能所帶來的長期效益相比這增加的初投資非常有必要。
- 上一篇:鑄造車間空壓機節能措施 [2017-08-11]
- 下一篇:水垢會增加空壓機維修費用 [2017-08-07]