山西鍛造廠空壓機余熱回收技術方案

1、節(jié)能減排 循環(huán)經(jīng)濟 河南藍海節(jié)能技術服務有限公司山西鍛造廠5臺螺桿式空壓機余熱回收利用項目簡案技術方案河南藍海節(jié)能技術服務有限公司二一八年一月二十日第1章 項目說明1.1 項目名稱山西鍛造廠5臺螺桿式空壓機余熱回收利用項目1.2建設地點山西鍛造廠1.3項目現(xiàn)狀山西鍛造廠共有5臺螺桿式空壓機 ，分別安裝在兩個機房，其中4臺的軸功率為90kW，1臺軸功率為180KW。氣壓為0.5mpa，空壓機全天開啟，冬天排氣溫度70-80，夏天排氣溫度85-95，平均加載率按70-80%預算。山西鍛造廠 現(xiàn)有洗浴人數(shù)150-180人，一天一次（淋?。?，加熱方式為天然氣鍋爐。本方案設計利用空壓機運行過程中產(chǎn)生的熱

2、量，置換為洗浴用水，取締天然氣鍋爐，達到節(jié)能減排，循環(huán)經(jīng)濟之目的。第2章 設計說明2.1編制依據(jù)1、國家能源科技“十二五”規(guī)劃；2、中國節(jié)能產(chǎn)品認證管理辦法；3、國家發(fā)改委關于項目科研報告內(nèi)容和深度的規(guī)定要求；4、建設項目經(jīng)濟評價方法與參數(shù)第三版；5、中華人民共和國節(jié)約能源法；6、國務院關于加強節(jié)能工作的決定；7、國務院關于印發(fā)節(jié)能減排綜合性工作方案的通知；8、國家發(fā)展和改革委員會中長期節(jié)能規(guī)劃；9、國家發(fā)改委、國家環(huán)?？偩株P于印發(fā)煤炭工業(yè)節(jié)能減排工作意見的通知；10、中華人民共和國水污染防治法實施細則；11、中華人民共和國大氣污染防治法；12、煤炭工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃。2.2 設計依據(jù) 本

3、方案設計參考標準：壓縮空氣站設計規(guī)范（GBJ29-90）城鎮(zhèn)熱力管網(wǎng)設計規(guī)范（CJJ34）城鎮(zhèn)熱力管網(wǎng)工程施工及驗收規(guī)范（CJJ28）設備及管道保溫設計技術通則（GB4272-92）板式換熱器（GB16409-1996）2.3設計目標通過對現(xiàn)有五臺空壓機在運行過程中產(chǎn)生的熱量，進行回收利用，為山西鍛造廠提供淋浴熱水。2.4工程范圍 本次改造范圍為空壓機房5臺螺桿空壓機的改造，包含換熱部分、輸送水部分、控制部分等。（不含外網(wǎng)部分）第3章 技術方案3.1空壓機余熱利用現(xiàn)狀近些年，國內(nèi)外空壓機余熱利用相關技術人員用工程熱力學分析了噴油螺桿空壓機能量回收的有效性，如下圖：空壓機運行可利用熱量說明空壓機

4、運行產(chǎn)生總熱量（100%）空氣壓力能（20%）可利用余熱部分（80%）油冷卻器70%氣冷卻器10%空壓機熱能回收的關鍵是節(jié)約能源，提高能效。在全球資源緊張的環(huán)境下，空壓機余熱回收利用，不但保護了環(huán)境，而且合理利用了資源，提高新能源和可再生能源比重。以噴油螺桿空氣壓縮機為例，當噴油螺桿空氣壓縮機滿載運行時，可回收利用的余熱約占壓氣機總軸功率的80左右。由于目前噴油螺桿空壓機投入運行數(shù)量較多，熱能的回收利用具有很好的經(jīng)濟價值和環(huán)保意義。3.2空壓機余熱回收原理流程圖如圖所示，系統(tǒng)中設置保溫水箱和水泵，將熱量回收裝置制取的熱水送向用戶?？諌簷C余熱回收裝置采用循環(huán)加熱模式。在空壓機余熱回收裝置內(nèi)，熱水

5、通過水泵不斷地在系統(tǒng)中循環(huán)，不斷吸收潤滑油的熱量進而溫度不斷升高，最終水溫達到設定溫度，經(jīng)恒溫泵抽至保溫水箱供職工洗浴。3.3 具體改造方案 在空壓機油氣分離器處接管，將高溫潤滑油導入余熱回收裝置與洗浴冷水換熱，換熱后潤滑油溫度降低而洗浴水溫度升高；改造后油側潤滑油流程：油氣分離器出口不銹鋼高壓油管余熱回收裝置不銹鋼高壓油管油氣分離器原出口管；改造后水側洗浴水流程：循環(huán)水箱循環(huán)水泵循環(huán)水管路余熱回收裝置循環(huán)水管路循環(huán)水箱；在循環(huán)水箱內(nèi)，水溫不斷升高，達到設定水溫后，恒溫泵啟動，將熱水通過供水管路輸送至女職工澡堂樓頂熱水箱。3.4系統(tǒng)控制說明3.4.1采用空壓機運行自動感溫設計，當空壓機運行時，

6、余熱回收系統(tǒng)才開始運行，系統(tǒng)無負荷不運行，符合自身節(jié)能要求。3.4.2在換熱器冷媒管道上有溫控閥，通過控制水量來確?；赜蜏囟缺３趾愣ǎ瑥亩ＷC空壓機安全、穩(wěn)定運行。3.4.3系統(tǒng)配套的循環(huán)水箱上安裝有液位傳感器，可根據(jù)水箱液位自動控制供水管道的開啟和關閉，達到供水的穩(wěn)定。3.4.4系統(tǒng)配套的循環(huán)水箱上安裝有溫度傳感器，當循環(huán)水箱內(nèi)水溫達到要求溫度時，可控制保溫水泵開啟將熱水輸送至保溫水箱，供用戶使用。3.4.5系統(tǒng)配套的熱水供水泵采用自動控制，保證供水穩(wěn)定，用戶使用安全、方便。3.4.6系統(tǒng)配套可動態(tài)顯示系統(tǒng)運行壓力、溫度和水箱液位變化信息的觸摸顯示屏，操作人員可直觀、清楚的了解到實時的系統(tǒng)情

7、況，實時監(jiān)控有保障。3.4.7在余熱回收系統(tǒng)出現(xiàn)問題時，可將循環(huán)油路切換至原油路，保證空壓機的正常運行，不會因為余熱回收系統(tǒng)損壞而影響空壓機的正常運行。3.5空壓機余熱回收裝置特點3.5.1、低成本利用熱能?？諌簷C余熱回收裝置本身是一種余熱利用設備，在加裝中，并沒有增加對空壓機本身的負載，利用空壓機廢熱能生產(chǎn)熱水，不需要任何的輔助加熱設備，僅需部分功率很低的循環(huán)泵和電控柜的運行耗電。 3.5.2、運行不受外界環(huán)境的影響。回收裝置的熱量來源于空壓機的廢熱，只要空壓機處于運行狀態(tài)，空壓機余熱回收裝置就有熱水產(chǎn)出，不受氣候和天氣影響。 3.5.3、提高空壓機的運行效率。 對空壓機的余熱回收增加了排氣

8、量，減少耗電，實現(xiàn)空壓機的經(jīng)濟運行。3.5.4、減少維修保養(yǎng)成本。通過對空壓機的余熱回收，降低了空壓機的運行溫度，延長機油、機油隔、油氣分離器等常用耗件的更換周期。3.5.5、自控運行，無人值守。設備采用PLC自動控制模塊，根據(jù)技術要求提前設定液位、溫度等，自動補水。且發(fā)生故障時，點位自動報警。3.6產(chǎn)水量計算： 由于正常生產(chǎn)時系統(tǒng)空壓機基本都處于一個較高負荷運行的狀態(tài)，按開1臺壓縮機90kW加載24小時進行計算，洗澡水溫42，冷水進水溫度10。 滿負荷運行每天可回收熱量分別為：Q1 =p1×n×1×2×h1= 90kW×1×72%&

9、#215;90%×24= 1399.68kW·h= 5038848KJ式中：Q1 空壓機每天可回收熱量，單位KJ； p空壓機的額定功率，單位kW·h； n空壓機運行臺數(shù)；1空壓機熱回收效率，為72%；2空壓機余熱回收裝置換熱效率，為90%；h空壓機每天加載時間。則每天可產(chǎn)生的熱水量為：M=Q1/（C×t)=5038848/（4.187×32）37t（90kw的空壓機每天產(chǎn)水量）式中：M產(chǎn)生熱水量，單位kg；Q1回收總熱量，單位KJ；C水的比熱容，單位KJ/(kg·）；t加熱溫差，單位。 當1臺90kw空壓機每天加載24小時，可產(chǎn)生37

10、噸42熱水。當1臺180kw空壓機每天加載24小時，可產(chǎn)生74噸42熱水。即37×4+74×1=222 t×0.8的換熱系數(shù)207.2 t完全可以滿足山西鍛造廠的洗浴需求，無需再啟用天然氣鍋爐3.7設備選型3.7.1 空壓機余熱回收裝置根據(jù)計算數(shù)據(jù)并結合我公司產(chǎn)品規(guī)格選5臺LZ-KYHX-100A型余熱回收裝置，參數(shù)如下：參數(shù)LZ-KYHX-100A額定進水溫度10額定出水溫度42工作溫度max150工作壓力max1Mpa油側壓降49.2Kpa設備材質SUS304接口尺寸DN322、空壓機余熱回收系統(tǒng)配套水泵水箱（1）空壓機系統(tǒng)循環(huán)泵（2臺，一用一備）；TD65-

11、22/2 流量40m³/h，揚程22m，功率4kw（2）空壓機系統(tǒng)恒溫泵（2臺，一用一備）； TD50-28/2流量30 m³/h，揚程28m，功率4kw（3）循環(huán)水箱選8噸組合式不銹鋼保溫水箱一個材質為不銹鋼材質,保溫材料為聚氨酯，厚度為8cm。主要設備參數(shù)表序號名稱規(guī)格單位數(shù)量備注1空壓機余熱回收裝置LZ-KYHX-100A臺5包含主機換熱設備（換熱設備材質為316不銹鋼）、與空壓機連接管路（油系統(tǒng)）、溫控閥、球閥、過濾器等。2循環(huán)水箱8t個12m×2m×2m不銹鋼保溫水箱，內(nèi)膽材質0.7mm厚304不銹鋼，外膽材質0.5mm厚201不銹鋼，中間8c

12、m厚聚氨酯保溫 3循環(huán)水泵TD65-22/2臺4流量40m³/h，揚程22m，功率4kw。4恒溫泵TD50-28/2臺2流量30 m³/h，揚程28m，功率4kw。5電動閥DN50臺1冷水進水閥6電動溫控閥DN50，AC220臺3水路溫控閥，調(diào)節(jié)循環(huán)流量7控制柜一控三套1含控制柜及水箱內(nèi)溫度和液位傳感器.8閥門儀表管件批1含油路及水路閥門，設備及管路上儀表及安裝配套的管件8輔材（設備安裝）套1視情安裝水處理裝置（費用另計）第4章 項目節(jié)能分析4.1 項目概述山西鍛造廠5臺空壓機余熱改造項目，主要針對其公司職工洗浴系統(tǒng)進行改造。該項目符合我國節(jié)能產(chǎn)業(yè)政策，屬于我國推廣實施的節(jié)

13、能工程范圍。4.2 項目節(jié)能措施山西鍛造廠能源消耗實際和安全生產(chǎn)要求，在節(jié)能監(jiān)測和對現(xiàn)狀分析評價的基礎上，組織開展余熱資源綜合利用項目，符合我國目前節(jié)能現(xiàn)狀和發(fā)展方向。山西鍛造廠實際，公司職工洗浴系統(tǒng)節(jié)能技術改造采用空壓機余熱作為主要熱源加熱洗浴用水，節(jié)省了洗浴系統(tǒng)的運行費用（取締現(xiàn)有的天然氣鍋爐），符合國家提倡的節(jié)能減排政策。4.3職工洗浴系統(tǒng)效益分析4.3.1 改造前后項目節(jié)約運行費對比分析1、改造前職工洗浴系統(tǒng)運行費用根據(jù)山西鍛造廠調(diào)查的數(shù)據(jù)，洗浴用水采取2噸的天然氣鍋爐，保障200人左右的洗浴熱水，約150噸左右/天（1）采用2噸天然氣鍋爐：每小耗氣約160方/小時×3.5元

14、/方×每天運行7小時×30天×12個月141萬元（年費用）（2）每年人工工資：4萬左右（按一個工人預算）（3）年維保費用按1萬元預算（4）因此改造前保障職工洗浴，山西鍛造廠每年的費用約為150萬元2、改造后系統(tǒng)全年運行費分析職工洗浴采用空壓機余熱后，運行費用為系統(tǒng)運行耗電費用。循環(huán)水泵一臺運行24小時計算，恒溫水泵按一天運行5小時計算：（1）空壓機余熱回收裝置一天的耗電量為：4kw×24+4kw×5=116 kW·h（2）空壓機余熱回收裝置年運行電費為：116kW·h×365×0.7=2.96萬元。（3）

15、空壓機余熱回收裝置年維保費用預計0.5萬。（4）如果水質不好，可能要預算1萬左右的水處理費用。（5）改造后職工洗浴系統(tǒng)總運行費用約3.46萬元。我公司的產(chǎn)品是無人值守，必要時兼職巡檢即可。3、改造前后項目全年節(jié)省運行費用對比表 項目功能年運行費用（萬元）改造前運行費用150改造后洗浴系統(tǒng)費用4.46節(jié)省節(jié)約費用1454.4 項目總節(jié)能效益通過以上節(jié)能計算分析，該項目改造完成后，年節(jié)約運行費用：約145萬元4. 5項目投資回收4.5.1投資預算序號項目單位數(shù)量單價（元）合計（元）備注1主體設備套1128000740000余熱回收裝置5套2控制系統(tǒng)空壓機控制系統(tǒng)/總控系統(tǒng)

16、3輔助設備套16800068000含水箱、機房管道、水泵、閥門及其他輔材4安裝費體、控制及輔助設備安裝，不含外網(wǎng)部分5運費從洛陽發(fā)貨及現(xiàn)場購買各類材料6系統(tǒng)調(diào)試費計928004.5.2投資回收期年節(jié)能效益：145萬元，9個月可以收尾投資成本。本項目我公司承諾簽訂合同后30天左右內(nèi)完成安裝及調(diào)試。公司基本介紹1、（公司建設規(guī)劃圖）2、（公司建設實際拍圖）3、藍?？萍技瘓F公司成立于1995年6月9日，1999年開始在煤化工領域，針對熱風、熱水方面研發(fā)出一系列的節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，解決礦山的采暖和洗浴以及井口熱風需求。從起初的3個部門10余名員工，發(fā)展到現(xiàn)在的7個部門180余名員工.產(chǎn)品由剛開始的1種增加到現(xiàn)在的5個系列，6大類，30余種產(chǎn)品。洛陽中懋環(huán)保設備有限公司是藍?？萍技瘓F的子公司，成立于2012年3月，企業(yè)投資約10億元，建設占地1000畝。公司主要從事節(jié)能環(huán)保設備的生產(chǎn)，擁有超大規(guī)模的加工制造設備和廠房，具有獨立加工制造能力，并將成為國家級節(jié)能技術研究、生產(chǎn)基地。4、目前公司具有高級技術職稱 18人、中級技術職稱 27人、初級技術職稱 60人 ，承擔國家重大科技項目7項，國家火炬計劃項目6項，列入河南省技術創(chuàng)新項目20項，獲得市科