螺桿式空壓機(jī)余熱回收技術(shù)的應(yīng)用及節(jié)能效益分析

　　螺桿式空氣壓縮機(jī)如今在工業(yè)企業(yè)中應(yīng)用非常廣泛，由于螺桿式空壓機(jī)的特殊性，其余熱回收的潛力非常大，經(jīng)濟(jì)效益明顯。以下具體對螺桿空壓機(jī)余熱回收的節(jié)能潛力和節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析討論。

　　1、空壓機(jī)運(yùn)行過程中所存在的問題

　　如圖1所示，空壓機(jī)在產(chǎn)生壓縮空氣的過程中，100%的軸功率轉(zhuǎn)換成熱量，在通過其自身的散熱冷卻系統(tǒng)來給高溫高壓的油、氣降溫的過程中，約有90%以上的熱能被無端的浪費(fèi)。對于空壓機(jī)數(shù)量眾多的企業(yè)，這部分節(jié)能潛力相當(dāng)大。

　　2、螺桿空壓機(jī)余熱利用技術(shù)介紹

　　空壓機(jī)余熱利用技術(shù)是在不改變空壓機(jī)原有工作狀態(tài)的前提下合理利用空壓機(jī)余熱，通過水泵將冷卻水經(jīng)過冷熱交換器把空壓機(jī)的熱油迅速冷卻下來，將這部分余熱經(jīng)過熱量回收裝置轉(zhuǎn)化為熱水供生活及有需要的生產(chǎn)工藝等使用，不需要任何花費(fèi)任何運(yùn)行成本。同時(shí)優(yōu)化空壓機(jī)油降溫的效果，實(shí)現(xiàn)主機(jī)節(jié)能。

　　3、余熱回收利用改造的節(jié)能量及經(jīng)濟(jì)效益分析

　　3.1節(jié)能量分析

　　以無錫天山水泥有限公司為例，該企業(yè)有4臺110kW的空壓機(jī)，企業(yè)共有員工200人，設(shè)置有職工浴室，企業(yè)通過1臺燃料為原煤的熱水鍋爐供應(yīng)浴室所需熱水。以下對該企業(yè)空壓機(jī)余熱回收利用后所產(chǎn)生的節(jié)能量進(jìn)行分析：

　　3.1.1可回收熱量計(jì)算

　　電力的熱值為3600kJ/(kW˙h)，即1kW˙h電力的低位發(fā)熱量為3.6MJ。根據(jù)實(shí)測，該空壓機(jī)每小時(shí)耗電量約為90kW˙h。空壓機(jī)余熱回收的效率按72%計(jì)算，則該臺空壓機(jī)每小時(shí)可回收的熱量Q1為：Q1=90kW×1h×3600kJ/(kW˙h)×1臺×72%=233.28MJ/h；每天空壓機(jī)開機(jī)負(fù)載時(shí)間按照20h計(jì)算，則每天回收熱量Q2為Q2=Q1×20h=4665.6MJ；按年運(yùn)行時(shí)間為330天計(jì)算，年可回收熱量Q3為：Q3=Q2×330=1539.6GJ；熱力當(dāng)量折標(biāo)系數(shù)為0.03412tce/GJ，則年回收的熱量折標(biāo)準(zhǔn)煤即該項(xiàng)目的節(jié)能量為：A=Q3×0.03412tce/GJ=52.53tce。

　　3.1.2余熱回收利用可產(chǎn)生熱水計(jì)算

　　水的比熱容為4.1868kJ/（kg˙K），即1kg水吸收4.1868kJ的熱量，溫度會上升1℃。

　　熱量計(jì)算公式為Q=Cm˙Δt，式中C為比熱容，m為水量，Δt為溫度變化值。

　　冬天時(shí)（冬天時(shí)間以10月到4月共7個(gè)月計(jì)），入水水溫度低，以入水溫為5℃計(jì)算，需要從5℃上升至55℃，溫差為50℃。所以冬天空壓機(jī)每天熱回收可產(chǎn)生的熱水量B1=Q2/[4.1868kJ/(kg˙K)×50]=22t/D。

　　夏天時(shí)（夏天時(shí)間以5月到9月共5個(gè)月計(jì)）入水水溫度高，以入水溫為15℃計(jì)算，需要從15℃上升至55℃，溫差為40℃。所以夏天空壓機(jī)每天熱回收可產(chǎn)生熱水量B2=4665.6MJ/[4.1868(kJ/kg˙K)×40]=28t（夏季空壓機(jī)的產(chǎn)熱量更高，同樣按72%計(jì)算）。

　　根據(jù)加權(quán)平均算法，1臺110kw空壓機(jī)熱回收平均每天可產(chǎn)熱水量B3=（B1×7+B2×5）/12=24.5t。經(jīng)以上計(jì)算可知該空壓機(jī)余熱回收平均每天可產(chǎn)24.5t熱水。