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空壓機余熱回收案例:利用方案及節(jié)能經(jīng)濟性測算

作者: 博萊特空壓機 時間:2020.06.28 瀏覽量:3068

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

根據(jù)行業(yè)調(diào)查分析,空壓機系統(tǒng)5年的運行費用組成中:系統(tǒng)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(zhuǎn)換為空氣勢能,85%的能量轉(zhuǎn)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(huán)境形勢主要問題是能耗高、環(huán)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(shù)方案,介紹該技術(shù)方案的優(yōu)點及其節(jié)能經(jīng)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(xiàn)場的調(diào)研,獲取了部分空/氮壓機的實際運行參數(shù)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(nèi)存水按2000ton水考慮,預計水泵需要運轉(zhuǎn)20h,即需要占用制冷/采暖20h左右。

夏季運轉(zhuǎn)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(xiàn)場電制冷機繼續(xù)降溫,從而節(jié)省電制冷機電能消耗?,F(xiàn)有電制冷機COP為4.98,因而為節(jié)省電能919kW/h÷4.98=184.5kW/h,年節(jié)省電耗:184.5kW/h×24h×180天=797040kW/年。

冬季運轉(zhuǎn)工況時,熱水進入供暖換熱器,實現(xiàn)廠區(qū)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(jié)省水浴式汽器蒸汽耗量4.88萬GJ,年節(jié)省蒸汽耗量58.56萬GJ/年

2.2 需要改造增加設備


2.3 系統(tǒng)運行參數(shù)


三、節(jié)能經(jīng)濟性分析

1.冬季供暖節(jié)省蒸汽費用:

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

2.夏季制冷節(jié)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(jié)省蒸汽收益:

58.56萬GJ/年×92元/GJ=5387.5萬元

4.系統(tǒng)增加費用:

系統(tǒng)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(jié)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(jié)束語

該項目通過對空壓機余熱回收改造,夏季可以實現(xiàn)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(xiàn)節(jié)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(tǒng)節(jié)能的余熱利用系統(tǒng),實現(xiàn)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(yè)帶來巨大經(jīng)濟效益,同時實現(xiàn)節(jié)能減排社會效益。

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