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无油螺杆空压机余热回收

2017-08-10 09:53:35      点击:

爱波网 本无油螺杆空压机的余热回收项目为某LED芯片项目,根据工艺需求设计单台300 RT的离心冷冻机4台;单台蒸发量3 t/h,P=1.0 MPa锅炉5台;换热量为3 000 kW的工艺板换机组1台;水冷无油螺杆式空压机5台,1台变频,采用20℃工艺冷却水冷却。

项目投产后,需要的平均气量为160 m³/min,即需要4台空压机同时运行。考虑到后期的运行费用,设计时对压缩空气系统进行热回收设计。利用空压机的废热给蒸汽锅炉需要的补水进行预热。一方面既降低了蒸汽锅炉的燃气耗量又节省冷冻机的电能耗量达到了节能目的;另一方面带走了因空压机转子高速运转产生的摩擦热,降低空压机的运行稳定,提高了产气量也能达到一定的节能目的。

余热回收设计方案的确定

1、通过与空压机厂家讨论决定在4台普通的无油螺杆空压机内部冷却水循环管路中增加一个板式换热器与之串联,保留原有的冷却系统以保证压缩空气系统的正常运行;变频无油螺杆空压机不做热回收设计。

2、考虑到空压机本身在90℃以下运行更稳定,能降低了设备的故障发生率及延长了设备的使用寿命。根据排气温度比冷却介质高10℃,热回收水的温度控制在80℃以下。

3、为了保证干燥机最佳的运行及吸附剂的寿命,则在空压机和干燥器之间增加冷却器,以把90℃的排气温度降到35℃以下。

4、回收的废热用于循环加热锅炉补水到80℃,不用锅炉时热水则供给员工做生活热水使用,热水没有用途时则采用正常冷却方式。

节能效益分析

因空压机后端设备对压缩空气的品质的要求,废热不能做百分百的热回收,实际单台空压机的热回收量根据式(2)和式(3)可算出为169 kW·h,4台共676 kW·h。一方面这部分热量能给锅炉补水加热,另一方面给冷冻机节省负荷。燃气蒸汽锅炉所用天然气的热值为8 500 kcal/Nm3,即9。87 kW/Nm3,可算出676 kW·h的热量需要天然气68。5 Nm3。离心机的能效比COP为5。7,产生676 kW的冷量需要的电量为118 kW·h。

综上,4台无油螺杆空压机热回收每小时节省的运行费用:

节省天然气68.5 m³,单价按3.5元算,每小时可节省239.75元;

节省电118 kW•h,按一元一度算,每小时节省118元;

按每天16小时运行算,每天节省费用5724元。

对无油螺杆空压机系统的余热回收设计带来的经济效益是显而易见的,尽管热回收系统增加了初投资,但与节能所带来的长期效益相比这增加的初投资非常有必要。

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