北京艾高机电有限公司
技术背景
空压机是一个能耗比较大的动力设备，一般空压机的输入功率除了部分变成了压缩空气的势能以外，其它也有一部分的能量以废热的形式被排放到空气中浪费掉。同时，为降低空压机的油温，还需要消耗电能开动冷却风机来降低油温，以保证空压机的正常运行。充份利用这些浪费的热能有利于节能减排，降低工厂的运营成本，同时改善空压机的运行状态，提高约5—8%产气量，节约空压机的耗电费用。因此，利用这一浪费的能源，已经成为越来越多企业的共识。
喷油螺杆空压机工作原理概述：电动机带动螺杆机旋转，空气经过滤器，被吸入螺杆压缩机中，压缩成高压空气，并与循环油混合形成高压高温油气混合气体，再进入油气分离器。油气混合气被分离成油和气后，压缩空气经散热后供给用户；而循环油气被分离并凝结成液态油后，经散热滤器后回到压缩机，完成一个循环过程。
新一代喷油螺杆空压机余热回收系统是一种利用压缩机高温油气热能通过复合列管式高效热交换器，将热能充分回收利用的专用节能设备。它通过能量交换收集空压机运行过程中产生的热能，同时改善空压机的运行工况，是一种高效的余热利用设备。
空压机余热回收主机是将高温循环油引入机组内与水进行热交换，将回收的热能产生活用热水、清洗池加热、予以利用。空压机油热能回收达到节能目的，同时空压机系统温度降低，减少了机器的故障，延长了设备的使用寿命，降低了维修成本，增大了空压机机油、机油油/气分离器更换时限，相应延长了设备的更换期限。
用户现场情况分析
1、现有空压机相关参数
空压机品牌 | 复盛 喷油螺杆 | ||
空压机型号 | / | 空压机功率（/台） | 180kw |
空压机总数量（台） | 4 | 计划余热回收数量（台） | 4 |
运行时间 | 24 | 负载率 | 约80% |
冷却方式 | 水冷 | 工作压力（MPa） | 0.8 |
2、回收余热用途：
用于员工全年洗浴热水和办公楼冬季供暖用.
3、全年洗澡热水负荷
员工人数 | 200 | 班制 | 两班制 |
热水用量 | 50L/人.次 | 热水温度 | 60℃ |
4、冬季供暖负荷
可供办公楼面积（m2） | 1183 | 供暖负荷（w） | 120 |
空压机余热利用数据分析
1、空压机油余热可回收热量计算
空压机电机额定功率 | 数量 | 合计功率 | 热量转换 | 废热可回收效率 | 空压机加载率 | 空压机可回收的总热量 | 空压机可回收总功率 |
kw/h | 台 | kw/h | kcal/kw | kcal/h | kw/h | ||
180 | 2 | 360 | 860 | 60% | 80% | 147920 | 172 |
合计： | 147920 | 172 | |||||
2、按200人生活用水供热量计算
可回收废热总热量（kcal/h） | 进水温度（℃） | 出水温度（℃） | 空压机工作时间（h/天） | 利用废热产水量 （T/h） | 总产水量 （T/天） | 人均用水量 （L/人/天） | 可供热水人数（人/天） |
25000 | 10 | 60 | 24 | 0.5 | 12 | 60 | 200 |
3、办公单位面积供热量计算
可回收废热总功率（kw/h） | 供暖热指标（w/m2） | 可供车间取暖面积（m2） |
142 | 120 | 1183 |
4、空压机可节能效益分析
按采暖年工作180天/年，每天24小时
不同能源节约费用对比分析 | |||||||
名称 | 热值(kcal/kg) | 热效率 | 空压机提供热量(kcal/h) | 单价 | 单位 | 日节约费用 | 年节约费用（万元） |
柴油 | 11000 | 75% | 147920 | 5 | 元/kg | 2151.6 | 39 |
液化气 | 10800 | 80% | 147920 | 6.5 | 元/kg | 2670.8 | 48 |
天然气 | 8500 | 80% | 147920 | 4.5 | 元/m³ | 2349.3 | 42 |
空气能 | 860 | 200% | 147920 | 0.8 | 元/度 | 1651.2 | 30 |
电热水器 | 860 | 95% | 147920 | 0.8 | 元/度 | 3476.2 | 63 |
5、空压机余热回收节能总结
（1）.利用2台空压机油余热回收主机可回收总热量：172KW*24 h /天 = 4128kw/天；
（2）.利用2台空压机油余热回收主机回收油的废热给生产车间供暖，对照《城市热力网设计规范》 采暖热指标推荐值比较，单位面积可供热量120w/m2时可供1183m2办公取暖及满足200人洗澡需求：
（3）. 本工程年节约天然气能耗42 万
（4）.本项目实施后每年减少CO2排放：76吨排放。
（5）. 结论：回收空压机余热产生的热量在创造非常可观的经济效益的同时还满足 “十三五”规划明确提出“生态环境质量总体改善”的核心目标要求。
实施方案
本余热系统可以实现空压机油废热冬季取暖以及生活用水进行回收利用。空压机油废热冬季取暖系统由空压机油废热回收系统主机、循环水管道系统、生活用水连接保温水箱系统，采暖二次换热系统。对接采暖散热系统管道四部分组。
生活取暖：利用空压机油的废热通过空压机余热回收主机加热供暖循环水，加热后的供暖循环水接入车间供暖管网的供水管道用于办公供暖，再由供暖管网的回水管道回到空压机余热回收主机。管网配独立补水系统，可切换为其他热源独立的取暖系统。循环水搭配直产水主机换热器二次循环加热生活所需热水到达保温水箱。
空压机回收系统的优势
采用空压机回收系统的优势有以下几点：
1、设备投入对比分析，每年可以为公司节省21万元的能源费用。
2、降低油温，确保空压机头加载温度在85-92℃之间，空压机油可延长使用500-800小时，可使机头轴承使用寿命延长1年；
3、提高压缩比，可使产气量增大5%左右。
4、安装了空气余热回收系统，设定当油温在85-90℃以上才开启空压机的冷却系统，在设定温度下不启动。相当于为空压机配备多1台冷却系统，运行余热回收系统可以大大减少空压机本身的冷却系统能耗。
5、节约电费，减少能源的消耗，实现环保低碳符合贵公司环保理念，配合国家提倡的低碳生产要求。
综上所述，空压机余热回收系统可为企业带来良好的经济效益，既环保又节能。
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