山西鍛造廠空壓機(jī)余熱回收技術(shù)方案

1、節(jié)能減排 循環(huán)經(jīng)濟(jì) 河南藍(lán)海節(jié)能技術(shù)服務(wù)有限公司山西鍛造廠5臺(tái)螺桿式空壓機(jī)余熱回收利用項(xiàng)目簡(jiǎn)案技術(shù)方案河南藍(lán)海節(jié)能技術(shù)服務(wù)有限公司二一八年一月二十日第1章 項(xiàng)目說明1.1 項(xiàng)目名稱山西鍛造廠5臺(tái)螺桿式空壓機(jī)余熱回收利用項(xiàng)目1.2建設(shè)地點(diǎn)山西鍛造廠1.3項(xiàng)目現(xiàn)狀山西鍛造廠共有5臺(tái)螺桿式空壓機(jī) ，分別安裝在兩個(gè)機(jī)房，其中4臺(tái)的軸功率為90kW，1臺(tái)軸功率為180KW。氣壓為0.5mpa，空壓機(jī)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(yù)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(shè)計(jì)利用空壓機(jī)運(yùn)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(dá)到節(jié)能減排，循環(huán)經(jīng)濟(jì)之目的。第2章 設(shè)計(jì)說明2.1編制依據(jù)1、國(guó)家能源科技“十二五”規(guī)劃；2、中國(guó)節(jié)能產(chǎn)品認(rèn)證管理辦法；3、國(guó)家發(fā)改委關(guān)于項(xiàng)目科研報(bào)告內(nèi)容和深度的規(guī)定要求；4、建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法與參數(shù)第三版；5、中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法；6、國(guó)務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)節(jié)能工作的決定；7、國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)節(jié)能減排綜合性工作方案的通知；8、國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)中長(zhǎng)期節(jié)能規(guī)劃；9、國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家環(huán)?？偩株P(guān)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(guó)水污染防治法實(shí)施細(xì)則；11、中華人民共和國(guó)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(shè)計(jì)依據(jù) 本

3、方案設(shè)計(jì)參考標(biāo)準(zhǔn)：壓縮空氣站設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ29-90）城鎮(zhèn)熱力管網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范（CJJ34）城鎮(zhèn)熱力管網(wǎng)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（CJJ28）設(shè)備及管道保溫設(shè)計(jì)技術(shù)通則（GB4272-92）板式換熱器（GB16409-1996）2.3設(shè)計(jì)目標(biāo)通過對(duì)現(xiàn)有五臺(tái)空壓機(jī)在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的熱量，進(jìn)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(jī)房5臺(tái)螺桿空壓機(jī)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(shù)方案3.1空壓機(jī)余熱利用現(xiàn)狀近些年，國(guó)內(nèi)外空壓機(jī)余熱利用相關(guān)技術(shù)人員用工程熱力學(xué)分析了噴油螺桿空壓機(jī)能量回收的有效性，如下圖：空壓機(jī)運(yùn)行可利用熱量說明空壓機(jī)

4、運(yùn)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(jī)熱能回收的關(guān)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(jī)余熱回收利用，不但保護(hù)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(jī)為例，當(dāng)噴油螺桿空氣壓縮機(jī)滿載運(yùn)行時(shí)，可回收利用的余熱約占?jí)簹鈾C(jī)總軸功率的80左右。由于目前噴油螺桿空壓機(jī)投入運(yùn)行數(shù)量較多，熱能的回收利用具有很好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)保意義。3.2空壓機(jī)余熱回收原理流程圖如圖所示，系統(tǒng)中設(shè)置保溫水箱和水泵，將熱量回收裝置制取的熱水送向用戶。空壓機(jī)余熱回收裝置采用循環(huán)加熱模式。在空壓機(jī)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(rùn)滑油的熱量進(jìn)而溫度不斷升高，最終水溫達(dá)到設(shè)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(jī)油氣分離器處接管，將高溫潤(rùn)滑油導(dǎo)入余熱回收裝置與洗浴冷水換熱，換熱后潤(rùn)滑油溫度降低而洗浴水溫度升高；改造后油側(cè)潤(rùn)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(cè)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(dá)到設(shè)定水溫后，恒溫泵啟動(dòng)，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(jī)運(yùn)行自動(dòng)感溫設(shè)計(jì)，當(dāng)空壓機(jī)運(yùn)行時(shí)，

6、余熱回收系統(tǒng)才開始運(yùn)行，系統(tǒng)無負(fù)荷不運(yùn)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，通過控制水量來確保回油溫度保持恒定，從而保證空壓機(jī)安全、穩(wěn)定運(yùn)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(dòng)控制供水管道的開啟和關(guān)閉，達(dá)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(dāng)循環(huán)水箱內(nèi)水溫達(dá)到要求溫度時(shí)，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(dòng)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(dòng)態(tài)顯示系統(tǒng)運(yùn)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(shí)時(shí)的系統(tǒng)情

7、況，實(shí)時(shí)監(jiān)控有保障。3.4.7在余熱回收系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，可將循環(huán)油路切換至原油路，保證空壓機(jī)的正常運(yùn)行，不會(huì)因?yàn)橛酂峄厥障到y(tǒng)損壞而影響空壓機(jī)的正常運(yùn)行。3.5空壓機(jī)余熱回收裝置特點(diǎn)3.5.1、低成本利用熱能?？諌簷C(jī)余熱回收裝置本身是一種余熱利用設(shè)備，在加裝中，并沒有增加對(duì)空壓機(jī)本身的負(fù)載，利用空壓機(jī)廢熱能生產(chǎn)熱水，不需要任何的輔助加熱設(shè)備，僅需部分功率很低的循環(huán)泵和電控柜的運(yùn)行耗電。 3.5.2、運(yùn)行不受外界環(huán)境的影響?；厥昭b置的熱量來源于空壓機(jī)的廢熱，只要空壓機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)，空壓機(jī)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(jī)的運(yùn)行效率。 對(duì)空壓機(jī)的余熱回收增加了排氣

8、量，減少耗電，實(shí)現(xiàn)空壓機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。3.5.4、減少維修保養(yǎng)成本。通過對(duì)空壓機(jī)的余熱回收，降低了空壓機(jī)的運(yùn)行溫度，延長(zhǎng)機(jī)油、機(jī)油隔、油氣分離器等常用耗件的更換周期。3.5.5、自控運(yùn)行，無人值守。設(shè)備采用PLC自動(dòng)控制模塊，根據(jù)技術(shù)要求提前設(shè)定液位、溫度等，自動(dòng)補(bǔ)水。且發(fā)生故障時(shí)，點(diǎn)位自動(dòng)報(bào)警。3.6產(chǎn)水量計(jì)算： 由于正常生產(chǎn)時(shí)系統(tǒng)空壓機(jī)基本都處于一個(gè)較高負(fù)荷運(yùn)行的狀態(tài)，按開1臺(tái)壓縮機(jī)90kW加載24小時(shí)進(jìn)行計(jì)算，洗澡水溫42，冷水進(jìn)水溫度10。 滿負(fù)荷運(yùn)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(jī)每天可回收熱量，單位KJ； p空壓機(jī)的額定功率，單位kW·h； n空壓機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)；1空壓機(jī)熱回收效率，為72%；2空壓機(jī)余熱回收裝置換熱效率，為90%；h空壓機(jī)每天加載時(shí)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(jī)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(dāng)1臺(tái)90kw空壓機(jī)每天加載24小時(shí)，可產(chǎn)生37

10、噸42熱水。當(dāng)1臺(tái)180kw空壓機(jī)每天加載24小時(shí)，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(shè)備選型3.7.1 空壓機(jī)余熱回收裝置根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)并結(jié)合我公司產(chǎn)品規(guī)格選5臺(tái)LZ-KYHX-100A型余熱回收裝置，參數(shù)如下：參數(shù)LZ-KYHX-100A額定進(jìn)水溫度10額定出水溫度42工作溫度max150工作壓力max1Mpa油側(cè)壓降49.2Kpa設(shè)備材質(zhì)SUS304接口尺寸DN322、空壓機(jī)余熱回收系統(tǒng)配套水泵水箱（1）空壓機(jī)系統(tǒng)循環(huán)泵（2臺(tái)，一用一備）；TD65-

11、22/2 流量40m³/h，揚(yáng)程22m，功率4kw（2）空壓機(jī)系統(tǒng)恒溫泵（2臺(tái)，一用一備）； TD50-28/2流量30 m³/h，揚(yáng)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(gè)材質(zhì)為不銹鋼材質(zhì),保溫材料為聚氨酯，厚度為8cm。主要設(shè)備參數(shù)表序號(hào)名稱規(guī)格單位數(shù)量備注1空壓機(jī)余熱回收裝置LZ-KYHX-100A臺(tái)5包含主機(jī)換熱設(shè)備（換熱設(shè)備材質(zhì)為316不銹鋼）、與空壓機(jī)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(gè)12m×2m×2m不銹鋼保溫水箱，內(nèi)膽材質(zhì)0.7mm厚304不銹鋼，外膽材質(zhì)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(tái)4流量40m³/h，揚(yáng)程22m，功率4kw。4恒溫泵TD50-28/2臺(tái)2流量30 m³/h，揚(yáng)程28m，功率4kw。5電動(dòng)閥DN50臺(tái)1冷水進(jìn)水閥6電動(dòng)溫控閥DN50，AC220臺(tái)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(shè)備及管路上儀表及安裝配套的管件8輔材（設(shè)備安裝）套1視情安裝水處理裝置（費(fèi)用另計(jì)）第4章 項(xiàng)目節(jié)能分析4.1 項(xiàng)目概述山西鍛造廠5臺(tái)空壓機(jī)余熱改造項(xiàng)目，主要針對(duì)其公司職工洗浴系統(tǒng)進(jìn)行改造。該項(xiàng)目符合我國(guó)節(jié)能產(chǎn)業(yè)政策，屬于我國(guó)推廣實(shí)施的節(jié)

13、能工程范圍。4.2 項(xiàng)目節(jié)能措施山西鍛造廠能源消耗實(shí)際和安全生產(chǎn)要求，在節(jié)能監(jiān)測(cè)和對(duì)現(xiàn)狀分析評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，組織開展余熱資源綜合利用項(xiàng)目，符合我國(guó)目前節(jié)能現(xiàn)狀和發(fā)展方向。山西鍛造廠實(shí)際，公司職工洗浴系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造采用空壓機(jī)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(yùn)行費(fèi)用（取締現(xiàn)有的天然氣鍋爐），符合國(guó)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(xiàng)目節(jié)約運(yùn)行費(fèi)對(duì)比分析1、改造前職工洗浴系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)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(shí)×3.5元

14、/方×每天運(yùn)行7小時(shí)×30天×12個(gè)月141萬(wàn)元（年費(fèi)用）（2）每年人工工資：4萬(wàn)左右（按一個(gè)工人預(yù)算）（3）年維保費(fèi)用按1萬(wàn)元預(yù)算（4）因此改造前保障職工洗浴，山西鍛造廠每年的費(fèi)用約為150萬(wàn)元2、改造后系統(tǒng)全年運(yùn)行費(fèi)分析職工洗浴采用空壓機(jī)余熱后，運(yùn)行費(fèi)用為系統(tǒng)運(yùn)行耗電費(fèi)用。循環(huán)水泵一臺(tái)運(yùn)行24小時(shí)計(jì)算，恒溫水泵按一天運(yùn)行5小時(shí)計(jì)算：（1）空壓機(jī)余熱回收裝置一天的耗電量為：4kw×24+4kw×5=116 kW·h（2）空壓機(jī)余熱回收裝置年運(yùn)行電費(fèi)為：116kW·h×365×0.7=2.96萬(wàn)元。（3）

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

16、3輔助設(shè)備套16800068000含水箱、機(jī)房管道、水泵、閥門及其他輔材4安裝費(fèi)體、控制及輔助設(shè)備安裝，不含外網(wǎng)部分5運(yùn)費(fèi)從洛陽(yáng)發(fā)貨及現(xiàn)場(chǎng)購(gòu)買各類材料6系統(tǒng)調(diào)試費(fèi)計(jì)928004.5.2投資回收期年節(jié)能效益：145萬(wàn)元，9個(gè)月可以收尾投資成本。本項(xiàng)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(shè)規(guī)劃圖）2、（公司建設(shè)實(shí)際拍圖）3、藍(lán)?？萍技瘓F(tuán)公司成立于1995年6月9日，1999年開始在煤化工領(lǐng)域，針對(duì)熱風(fēng)、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(fēng)需求。從起初的3個(gè)部門10余名員工，發(fā)展到現(xiàn)在的7個(gè)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(gè)系列，6大類，30余種產(chǎn)品。洛陽(yáng)中懋環(huán)保設(shè)備有限公司是藍(lán)?？萍技瘓F(tuán)的子公司，成立于2012年3月，企業(yè)投資約10億元，建設(shè)占地1000畝。公司主要從事節(jié)能環(huán)保設(shè)備的生產(chǎn)，擁有超大規(guī)模的加工制造設(shè)備和廠房，具有獨(dú)立加工制造能力，并將成為國(guó)家級(jí)節(jié)能技術(shù)研究、生產(chǎn)基地。4、目前公司具有高級(jí)技術(shù)職稱 18人、中級(jí)技術(shù)職稱 27人、初級(jí)技術(shù)職稱 60人 ，承擔(dān)國(guó)家重大科技項(xiàng)目7項(xiàng)，國(guó)家火炬計(jì)劃項(xiàng)目6項(xiàng)，列入河南省技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目20項(xiàng)，獲得市科