山西锻造厂空压机余热回收技术方案

1、山西锻造厂五台螺旋式压缩机馀热回收利用项目的简单方案技术术方事件河南青海节能技术服务有限公司二一八年一月二十日第一章项目说明1.1项目名称山西锻造厂5台螺杆式空压机余热回收利用项目1.2建设场所山西锻造厂1.3项目现状山西锻造厂有5台螺旋式压缩机，各设2个机械室，其中4台轴向力为90kW，1台轴向力为180KW。 气压为0.5mpa，压缩机全天打开，冬天排气温度为70-80，夏天排气温度为85-95，平均负荷率为70-80%的预算。山西锻造厂目前洗澡人数150-180人，每天一次(淋浴)，加热方式为天然气锅炉。 本方案利用空压机运行中产生的热量，替换洗澡用水，取缔天然气锅炉，实现节能减排循环经

2、济。第二章设计说明2.1制作根据1 .国家能源科学技术“十二五”计划2 .中国节能产品认证管理方法三、国家发展改革委员会关于项目科研报告内容和深度的规定要求4，建设项目经济评价方法与参数第三版5、中华人民共和国节约能源法；6、国务院关于加强节能工作的决定；7、国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知；8、国家发展和改革委员会中长期节能规划；9、国家发展改革委员会、国家环境保护总局关于印发煤炭工业节能减排工作意见的通知；10 .中华人民共和国水污染防治法实施细则11 .中华人民共和国大气污染防治法十二，煤炭工业发展“十二五”规划。2.2设计依据此方案的设计标准：压缩空气站设计规范 (GBJ29

3、-90 )城镇热力管网设计规范 (CJJ34 )城镇热力管网工程施工及验收规范 (CJJ28 )设备及管道保温设计技术通则 (GB4272-92 )板式换热器 (GB16409-1996 )2.3设计目标现有的5台压缩机通过回收利用运行中产生的热，为山西锻造厂提供淋浴热水。2.4工程范围这次改造范围是压缩机室的5台螺旋压缩机的改造，包括热交换部分、送水部分、控制部分等。 (外部网部分除外)第三章技术方案3.1空压机馀热利用的现状近年来，国内外压缩机馀热利用相关技术人员从工程热力学上分析了燃料喷射螺杆压缩机能量回收的有效性。 以下图空压机的运转可以用热量来说明空气压缩机运转时产生总热量(100%

4、 )空气压力(20% )可以利用馀热部分(80% )油冷却器70%空气冷却器10%空压机热回收的关键是节约能源，提高能源效率. 在全球资源紧张的环境中，压缩机的馀热回收利用不仅保护环境，还合理利用资源，提高新能源和可再生能源的比重。 以喷油螺杆压缩机为例，在喷油螺杆压缩机满运转的情况下，能够回收利用的馀热约占压缩机总轴动力的80%。 目前，喷油螺杆压缩机投入运行次数多，所以热能的回收利用具有经济价值和环境意义。3.2空压机馀热回收原理流程图如图所示，系统设置有保温罐和水泵，向用户发送热回收装置制的热水。 空压机排热回收装置采用循环加热模式。 在空压机排热回收装置内，温水由泵不断地在系统中循环，

5、吸收润滑油的热，温度上升，最终水温达到设定温度，用恒温泵吸引到保温罐，为员工提供洗澡。3.3具体改造方案用空压机的油气分离器接收，将高温润滑油导入馀热回收装置与洗澡冷水进行热交换，热交换后润滑油温度降低，洗澡水温度上升的改造后的油侧润滑油的流动：油气分离器出口不锈钢高压油管3354馀热回收装置不锈钢高压油管油气分离器元出口管； 改造后的水侧洗澡水流：循环水箱循环水泵循环水管路馀热回收装置循环水管路循环水箱循环水箱内水温上升，达到设定水温时，恒温泵工作，通过供水管路将温水送到女职员浴场屋顶的热水箱中。3.4系统控制的说明3.4.1采用空压机运行的自动感温设计，在空压机运行时，馀热回收系统开始运行

6、，系统无负荷，满足自己的节能要求。3.4.2热交换器的制冷剂管道上有热阀，通过控制水量使回油的温度保持一定，保证了空压机的安全、稳定运转。3.4.3系统配套的循环罐上安装了液位传感器，可以根据罐液位自动控制供水管道的开关，实现供水的稳定。3.4.4在系统成套的循环水箱上安装温度传感器，当循环水箱内的水温达到要求温度时，控制打开保温水泵，把温水送到保温水箱，供用户使用。3.4.5系统配套的热泵采用自动控制，保证供水稳定，用户安全方便。3.4.6系统配备了能够动态显示系统运转压力、温度和水箱水平变化信息的触摸屏，操作者能够直观且清楚地知道实时的系统状况，有保证实时监视。3.4.7馀热回收系统出现问

7、题时，可以将循环回路切换到原油回路，保证压缩机正常运行，馀热回收系统损坏不影响压缩机的正常运行。3.5空压机馀热回收装置的特点3.5.1、低成本利用热能。 空压机馀热回收装置本身是一种馀热利用设备，在安装过程中，不增加压缩机本身的负荷，利用压缩机的废热能生产热水，不需要辅助加热设备，只有一部分电力低的循环泵和控制柜的运行功耗。3.5.2、运行不受外界环境的影响。 回收装置的热量来源于压缩机的排热，只要压缩机处于运转状态，压缩机的排热回收装置就会放出热水，不受气候和天气的影响。3.5.3、提高空压机的运行效率。 压缩机的馀热回收增加了排气量，减少了功耗，实现了压缩机的经济运行。3.5.4、降低维

8、护成本。 利用压缩机的馀热回收，降低了压缩机的运行温度，延长了油、油隔离、油气分离器等常用消耗品的更换周期。3.5.5、自主驾驶、无人。 设备采用PLC自动控制模块，根据技术要求事先设定液位、温度等，自动补水。 另外，发生故障时，要点会自动报警。3.6生产水量的计算：由于正常生产时系统的压缩机基本处于高负荷运转状态，所以每台压缩机用24小时计算，水温为42，冷水入水温度为10。全负荷运转下，每天可回收的热量如下Q1=p1n12h1=90kW172$=1399.68kWh=KJ式中： q1-压缩机可以每天回收热量，单位KJ；p-空压机的额定功率、单位kWhn-空压机的运转台数1-空压机的热回收效

9、率为72%；2-空压机馀热回收装置的热交换效率为90%；h-空气压缩机的每天加载时间。每天产生的热水量是多少M=Q1/(Ct )=/(4.18732 )37t(90kw的压缩机每天生产水量)式中： m-发生温水量、单位kg；回收q1-总热量、单位KJc-水的比热，单位kj/(公斤)t-加热温差、单位。一台90kw压缩机每天负载24小时，就会产生37吨42的热水。一台180kw压缩机每天负载24小时，就会产生74吨42的热水。即374 741=222 t0.8的热交换系数207.2 t能完全满足山西锻造厂洗澡需求，无需启用天然气锅炉3.7设备选定3.7.1空压机馀热回收装置根据计算数据，根据本公

10、司的产品规格选择了5台LZ-KYHX-100A型的馀热回收装置，参数如下参数，参数LZ-KYHX-100A额定进水温度10额定出水温度42工作温度max150工作压力max1Mpa油侧电压降49.2Kpa机器材质SUS304接口大小。DN322 .空压机馀热回收系统配套泵水箱(1)空压机系循环泵(准备2台、1台)TD65-22/2流量40m/h、扬程22m、电力4kw(2)空压机系统恒温泵(准备2台、1台)TD50-28/2流量30 m/h、扬程28m、电力4kw(3)循环水箱选择了1个8吨组合式不锈钢保温水箱材质是不锈钢，保温材料是聚氨酯，厚度是8cm。主要设备参数表。序列号。名字规格单位数

11、量备注1空压机馀热回收装置LZ-KYHX-100A台5包括本体热交换设备(热交换设备材质为316不锈钢)、连接压缩机的配管(油系统)、热阀、球阀、过滤器等。2循环罐8t个12m2m2m不锈钢保温罐，内胆材质0.7mm厚304不锈钢，外胆材质0.5mm厚201不锈钢，中间8cm厚聚氨酯保温3循环水泵TD65-22/2台4流量40m/h，扬程22m，功率4kw。4恒温泵TD50-28/2台2流量30 m/h，扬程28m，功率4kw。5电动阀DN50台1冷水供水阀6电动热阀DN50、AC220台3水路温度调节阀，调节循环流量7控制柜一控三夹克衫1包括控制柜及油箱内的温度和液位传感器8阀门仪表接头批处

12、理1含油路及水路阀、设备及管路的仪表及安装配套的软管8辅助材料(设备设置)夹克衫1根据需要设置水处理装置(费用另设)第四章项目的节能分析4.1项目概要山西锻造厂5台压缩机馀热改造项目，主要改造该公司员工的洗澡系统。 这个项目符合我国节能产业政策，属于我国推进实施的节能工程的范围。4.2项目的节能对策山西锻造厂的能耗实绩和安全生产要求，根据节能监测和现状的分析评价，组织剩馀热资源综合利用项目，符合我国当前的节能现状和发展方向。山西锻造厂实际上公司员工洗澡系统节能技术改造以压缩机馀热为主要热源加热洗澡用水，节约洗澡系统运行费用(取缔现有天然气锅炉)，符合国家提倡的节能减排政策。4.3员工洗澡系统的

13、效益分析4.3.1改造前后项目节约运行费的比较分析1 .改造前工作人员洗澡系统的运行费用根据山西锻造工厂调查的数据，洗澡用水采用2吨天然气锅炉，保障200人左右的洗澡热水，约150吨/日(1)采用2吨天然气锅炉：每小时约160方/小时3.5元/方每天7小时30天12个月141万元(年费用)(2)年人工工资： 4万左右(按劳动者预算)(3)年维保费用为一万元的预算(4)因此，改造前保障员工洗澡，山西锻造厂年费用约150万元2、改造后系统的年运行费用分析员工洗澡采用压缩机馀热后，运行费用是系统的运行功耗费用。 循环泵一台运转24小时，恒温泵一天运转5小时计算(1)空压机馀热回收装置一天的耗电量是4

14、千瓦24千瓦5=116千瓦h(2)空压机馀热回收装置的年运行电费如下116kWh3650.7=2.96万元。(3)空压机馀热回收装置的年维护费用预计为0.5万。(4)水质不好的话，可能需要1万左右的水处理费用。(5)改造后员工洗澡系统总运行费用约为3.46万元。本公司的产品无人，必要时可以兼职检查。3、改造前后的项目每年节省运行费用比较表项目功能年度驾驶费(万元)改造前的驾驶费用150改造后的洗澡系统费用4.46节约费用1454.4项目的总节能效果根据以上节能计算分析，该项目改造完成后，年运行费用约节省145万元4. 5项目投资回收4.5.1投资预算序列号。项目单位数量单价(元)合计(元)备注

15、1主机设备夹克衫1五套馀热回收装置2控制系统夹克空压机的控制系统/总控制系统3辅助设备夹克衫16800068000包括水箱、机械室配管、水泵、阀和其他辅助材料4安装费项体、控制及辅助设备的设置不包括外网部分5运费夹克括从洛阳发货和从现场购买各种材料6系统调整费夹克衫1计928004.5.2投资回收期间年节能效果： 145万元，9个月可以结束投资成本。本项目约定在本公司签订合同后30天左右内完成设置和调整。公司的基本介绍一、(公司建设计划图)2、(公司建设的实际照片)3、青海科技集团公司成立于

16、1995年6月9日，从1999年开始在煤炭化学工业领域，开发了一系列在热风、温水方面的节能环保产品，解决了矿山采暖、洗澡和井口热风的需要。 从前三个部门发展到10多名员工，到现在的七个部门发展为180多名员工。 产品从最初的一种增加到现在的5系列、6种、30多种产品。洛阳中懋环保设备有限公司是青海科技集团子公司，成立于2012年3月，企业投资约10亿元，占地面积1000亩。 公司主要从事节能环保设备的生产，拥有超大规模的加工制造设备和现场，具有独立的加工制造能力，成为国家级的节能技术研究、生产基地。4、目前公司高级技术作用18人，中级技术作用27人，初级技术作用60人，国家重大科技项目7项，国家圣火计划项目6项，河南省技术创新项目20项，市科