空压机余热回收利用的分析与探索
一、项目开展的背景、意义 （一）空压机的工作原理
空压机在空压站房就地吸风，空气经过空气过滤器进入第一级低压转子的加压和中间冷却器冷却、疏水阀输水后，再通过管路系统进入第二级高压转子的加压和后冷却器冷却，使高油的压缩空气温度降低。油箱在油泵作用下通过油路管道进入油冷却器和油过滤器，冷却低压转子和高压转子后进入油箱，在内部循环使用。空压机的冷却循环水进入后冷却器、中间冷却器和油冷却器，冷却高温压缩空气和高温油。
对于空压机空气经过第二级高压转子的压缩，一般可以达到180?C-190?C的温度，经过后冷却器，压缩空气温度一般控制在50?C左右，然后进入干燥机干燥，空压机的输入功率大部分是作为压缩热量通过冷却器带走，消耗在环境中。 （二）空压机热能的处理方式
空压机运行中，在所排放的废热资源中，约有3%是通过压缩机本体排到空气中很难回收利用，约有8%通过压缩空气做载体流经后冷却器排放至大气中，余下89%的废热是通过压缩机油做载体流经油冷却器排放至大气中，目前这些热量是经过冷却循环水后通过冷却塔散发到大气中,若放任这些“多余”热量排放到空气中，既影响了环境，制造了“热”污染,而且不符合我厂节能降耗的生产理念。
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为契合“提质、增效、降本”的生产导向，通过对空压机产生的余热进行回收利用，能够有效的降低企业制造成本和提高能源的利用率。
二、项目开展的情况 （一）空压系统现状分析
1、空压机可回收余热
以1台200KW的空压机加装余热回收利用装置为例，利用该装置对空气机所产生的高温高压的压缩机油进行冷却,不仅可以提高空气压缩机的产气效率，而且提取到用于其他用途的热量，避免这部分热量直接散发到空气中。
由于空压机产热量与加卸载息息相关，卸载时间越长，产热量越少，按照空压机加载率80%的运行条件计算，余热利用回收装置的热效率为70%，则该空压机每班满负荷运行8小时可供回收的热量为：
Q=200*80%*70%*8=896KWH （二）余热回收利用模式
1、余热回收节能应用
空压机余热回收利用技术在不改变空压机原有工作状态的前提下可以合理利用空压机余热，通过冷却水泵把冷却循环水经过余热回收换热系统把空压机高温压缩空气、高温油迅速冷却下来，并将这部分余热经过热量回收装置转化为热水，拟实现以下功能：
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a、动力中心洗澡用水：在动力中心设计有淋浴室，与厂部的淋浴室分开使用，可以利用回收的余热对动力中心的洗浴用水进行加热，避免采用蒸汽换热加热洗澡用水。
b、动力中心办公辅房供暖：冬季天气较冷时，利用回收余热，通过热水对办公辅房内的空气进行循环加热取暖，避免采用VRV空调取暖。
c、用于加热软水箱：其余季节在满足洗澡用水热量的前提下，多余的热量可以加热软水箱，实现把能量转移到暖通水箱，对空调进行加热及加湿。
2、余热回收利用方案
a、对于空压机优质热源，通过设置余热回收利用换热装置，用循环水系统将余热取出，根据季节变化和实际需求分成三路，第一路是60?C的洗澡用水，第二路是冬季取暖用水，第三路是50?C的软水，然后冷却循环水温将被冷却至32?C，保证空压机正常运行。当外部不用热量或设备故障时，为保证空压机的正常运行，通过备用冷却循环水（冷却塔的水）进行散热。
b、洗澡换热应用：洗澡水箱和余热回收换热装置进行换热，出水温度由温度传感器进行控制，当保温水箱内的温度达到设定值后，洗澡水箱管路中的进水电动阀门关闭，此时转换到其他用热管路。在洗澡水箱处增加自来水进水补水阀门，采用手动和电动补水相结合的方式，洗澡进行时，当水箱内的水位降低到一定的水位时，补水阀门
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开启，进行补水，当温度降低到设定值，重新开启进水电动阀门进行换热，保持洗澡水箱内的水温。
b、取暖应用：冬季取暖时，采用热水箱内的热水进行供热，此时关闭其余管道上的进水阀门，打开循环热水泵，通过循环热水对动力中心生产辅房的空气进行加热，取暖回水到余热回收换热装置进行加热，出水温度由温度传感器进行控制，保证取暖所需的水温要求。
c、软水箱加热应用：其他季节，在进行换热时，以加热洗澡水箱为优先，当洗澡水箱内水温保持在设定值时，多余的热量可以用来加热软水。当软水箱内水温达到设定温度时，电动阀门开启，打开循环水泵，把加热后的软水输送到联合工房暖通水箱，用于空调系统加热等功能。
空压机余热回收利用系统原理图如下图所示： - 4 -
自来水洗澡水箱洗澡水软水软水箱取暖暖通水箱冷却塔余热回收换热系统空压机
（三）余热回收用热系统分析
1、冬季。洗澡水+取暖=综合应用 a、洗澡应用
设计中动力中心洗浴热水用水定额为60L/人·班，热水供水温度为60℃，延续供水时间按1h设计。按照动力中心60人计算，则每天需要的热水量为3600L。
自来水冬季进水温度约为5?C，需要加热到60?C供工人洗澡，则每小时加热的水量为：200*80%*70%*3.6/4.2/（60-5）=1.7吨。加热3600L热水需要的时间为：3600/1700=2.1H，则加热用于每天人员洗澡用水需要的时间平均为2.1H左右。其余时间用于办公辅房供暖。
b、取暖应用
冬季取暖管道回水温度为50?C，进水温度为65?C，取暖利用率70%，则每小时可用采暖热量为：200*80%*70%*70%=78.4KW。根据暖通规定采暖面积按照120W/m2计算，可采暖面积为：78.4/0.12=653 m2，则利用余热回收换热装置进行供暖的能力为：653 m2/h，能够满足动力车间生产辅房冬季取暖要求。
2、其他季节。洗澡水+软水=综合应用 a、洗澡应用
自来水进水温度约为15?C，需要加热到60?C供工人洗澡，则每小时加热的水量为：200*80%*70%*3.6/4.2/（60-15）=2.1吨。加
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