壓縮空氣所應用的行業(yè)包括機械、汽車(chē)、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(lèi)工業(yè)和民用生產(chǎn)與生活的各個(gè)領(lǐng)域。壓縮空氣的能源消耗占全部電力消耗的10%～35%。
根據行業(yè)調查分析，空壓機系統5年的運行費用組成中：系統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%的能量轉換為空氣勢能，85%的能量轉換為熱能，通過(guò)風(fēng)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(wèn)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(wèn)題。
本論文旨在通過(guò)某氧氣廠(chǎng)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(diǎn)及其節能經(jīng)濟性測算。
一、項目背景
某氧氣廠(chǎng)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(guò)現場(chǎng)的調研，獲取了部分空/氮壓機的實(shí)際運行參數如表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(jìn)入蓄能水箱，水箱內存水按2000ton水考慮，預計水泵需要運轉20h，即需要占用制冷/采暖20h左右。
夏季運轉工況時(shí)，熱水進(jìn)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(jìn)入冷凍水塔，利用現場(chǎng)電制冷機繼續降溫，從而節省電制冷機電能消耗?，F有電制冷機COP為4.98，因而為節省電能919kW/h÷4.98=184.5kW/h，年節省電耗：184.5kW/h×24h×180天=797040kW/年。
冬季運轉工況時(shí)，熱水進(jìn)入供暖換熱器，實(shí)現廠(chǎng)區供暖，供暖能力可以達到97.6ton/h×20℃×1000×4.2kJ/kg℃×120天×24h=23611GJ/年。
每月節省水浴式汽器蒸汽耗量4.88萬(wàn)GJ,年節省蒸汽耗量58.56萬(wàn)GJ/年
2.2 需要改造增加設備
2.3 系統運行參數
三、節能經(jīng)濟性分析
1.冬季供暖節省蒸汽費用：
通過(guò)余熱回收，年冬季供暖量可達23661GJ/年，廠(chǎng)區蒸汽結算價(jià)為92元/GJ，蒸汽采暖換熱效率按80%考慮，則年節省蒸汽費用為：23661GJ/年÷80%×92元/GJ=272萬(wàn)元/年
2.夏季制冷節省電費：
797040kW/年×0.7元/kWh=55.79萬(wàn)元，電價(jià)按0.7元/kWh估算。
3.汽化器節省蒸汽收益：
58.56萬(wàn)GJ/年×92元/GJ=5387.5萬(wàn)元
4.系統增加費用：
系統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(shí)按30萬(wàn)元考慮。
5.改造后年節省費用共計：
272萬(wàn)元/年+55.79萬(wàn)元+5387.5萬(wàn)元-30萬(wàn)元/年=5685.29萬(wàn)元/年
四、結束語(yǔ)
該項目通過(guò)對空壓機余熱回收改造，夏季可以實(shí)現制取冷凍水，冬季采暖，并可以全年儲備汽化器需要用水，全年可實(shí)現節能收益約5685.29萬(wàn)元/年。
該項目為空壓機余熱回收并提供整套解決方案，通過(guò)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節能的余熱利用系統，實(shí)現提高能源效率、降低污染物排放的目的。解決空壓機余熱回收，同時(shí)滿(mǎn)足夏季制冷冬季供暖需求，可為企業(yè)帶來(lái)巨大經(jīng)濟效益，同時(shí)實(shí)現節能減排社會(huì )效益。
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