利用压缩空气余热降低吸附式干燥器能耗.doc

利用压缩空气余热降低吸附式干燥器能耗?38?有色冶金节能口设备节能利用压缩空气余热降低吸附式-T-燥器能耗谢薇(中国铝业贵州分公司动力厂,贵州贵阳550058)摘要】对原有微热式干燥器进行改造,利用压缩机级出口气体余热,对吸附式干燥器进行加热再生,使吸附式干燥器的气耗由15%降至4%.关键词】吸附式干燥器;压缩机;再生;余热中图分类号】TH45文献标识码】B文章编号】10085122(2007)04003803ReduceofenergyconsumptionforabsorbingdryerbyutilizationofsurplusheatfromcompressedairXIEWeiAbstract:Thispaperdescribestheimprovementonanexistingtepefactiondryer,i.e.recycleheatingtheabsorbingdryerbyusingthesurplusheatfromtheGradeIIoutletofcompressor,asaresult,airconsumptionoftheabsorbingdryerreducesfrom40%to15%.Keywords:absorbingdryer;compressor;recycle;surplusheat0前言某厂空压车间5#空压站共有5台5L20/8型压缩机,担负着为电解二系列厂房提供生产用风和仪表用风的任务.为除去压缩空气的水分,配置了一台20m3/min加热吸附式干燥器和一台60m3/min微加热式额定干燥器.干燥器耗气量为处理量的10%15%,但由于使用的压缩空气压力比干燥器要求的低,以及厂区地处高原,气压低等原因,要达到干燥效果,耗气量更大.为节约能源,降低干燥器的耗气量,对5#空压站的两台加热干燥器改为利用余热对干燥塔进行加热再生.1改造前现状1.1有热再生干燥器的工艺流程及工作原理有热再生干燥器是把压缩机级缸出来的高温收稿日期20070314作者简介】谢薇(1954一),江苏宜兴人,大专,工程师,主要从事机械设备技术管理工作.压缩空气先经冷却器冷却,通过阀1阀4的通断,湿空气被切换到A塔或B塔,在低温,高压状态下进入工作塔使压缩空气通过粒状活性氧化铝(铝胶)吸收空气中的水分,将空气进行吸附干燥,干燥后的压缩空气经单向阀V2,V4送出;当铝胶吸水饱和后由阀1阀4将湿空气切换到另一个干燥塔吸附干燥,然后把经节流阀降压的空气送入电加热器加热,加热后的空气再经单向阀v1或V3送入干燥塔对干燥剂进行加热解析,在高温,低压的条件下把铝胶中的水分吹出,使铝胶再生,恢复吸水能力.整个再生过程使用的空气全部排入大气,见图1.1.2改造前供风的实际耗气率空压器站干燥器投入运行前后流量见表1,根据表1得出:每台干燥器耗气量为:48.7940.68:8.11m./min每台干燥器耗气率为:o110J,-J,-100%16?65%2007年8月第4期利用压缩空气余热降低吸附式干燥器能耗谢薇?39?v1v4一单向阀进气阀1阀4一气动薄膜阀图1有热再生干燥器的工艺流程图2改造实践针对有热再生干燥器耗气率高的问题,采取利用压缩空气余热对再生塔加热,其工艺流程见图2.改造思路是取消压缩机的后冷却器和微热式干燥器上的电加热装置,将压缩机级出口的压缩空气直接进入再生塔,利用压缩空气已有的120160热能加热再生塔,使铝胶进行加热解吸.在再生的过程中,部分时间不向外排放空气,减少气量消耗,从而达到节能的目的.其流程为:热气体由阀12进入,经阀1至A塔,由上而下加热A塔内的铝胶,对铝胶进行解吸,当A塔底部温度达55时停止进风.通过A塔的压缩空气经单向阀3进入冷却器降温,除去大量水分后经阀6进入B塔吸附干燥,干燥后的压缩空气大部分通过阀11送出,小部分经节流阀和阀9进入A塔进行冷吹,对A塔降温并吹出A塔中的水分.同时,在冷吹过程中使A塔中热气向下行,加热A塔下部,使其下部温度逐步达到110以上,使A塔彻底再生.8小时为一个工作周期,4小时切换一次,见图2.1-4,111一单向阀5-8-动薄膜阀图2余热干燥器的工艺流程图3实施效果3.1测试结果项目完工后对5#空压站60m0/rain干燥器的供风情况进行测试,测试数据如表2(节流孔板为07mm的测试数据).由于流量计无压力补偿功能,需确定流量计的修正系数,并根据测试数据计算改造后干燥器的耗风量.设计压力为9.5kg/cm,实测压力为6.05kg/cm,因此,修正系数=J6.05/9.5:0.8冷吹实际流量=譬:44.8m./min100一”加热实际流量=48.79m0/rain加热时间不耗风,按断开干燥器实际流量计算)平均有效供风量=(48.79+44.8)/2=46.795m/rain够OO卯“8”“+6811.40.有色冶金节能口设备节能平均耗风率=100%:4%48.79.耗风量比改前降低:(4/16.26)100%:24.6%3.2使用情况利用压缩空气余热对加热式干燥塔进行改造可以有效降低压缩风的消耗,即使在0.35MPa的低压工况使用,只要压缩机的负载率不低于70%,干燥装置就能可靠地工作,成品气的露点也能达到工艺要求.项目实施前5#空压站开3台压缩机,平均压力为0.35MPa.项目实施后5#空压站开两台压缩机,其压力为0.330.41MPa,只开两台压缩机就能满足工艺要求.3.3经济效益5#空压站一般运行一台60m0/min微热再生干燥器(另一台20m3/min的干燥器只是在用风量很大的特殊情况下开动,忽略不计).改造前耗风率为16.65%,改造后干燥器耗风率为4%.电加热器耗电量为279kW?h/d.改造后降低耗风量:(16.65%一4%)60m./min6024365:3989304m3/a改造后节约电量:279365=101835kW?h/a供风电耗为0.12kW?h/m3,电费按0.45元/kw?h计算,改造后节约费用为:(39893040.12+101835)0.45=261248.17元/a每年节约费用约26.12万元.3.4投资回收期5#空压站改造总投资费用为19.97万元,年维护费用约1.2万元.投资回收期为:12L12801年26.一.4结语(1)到目前为止该厂的余热干燥器已运行5年多,设备运转率高,检修维护工作量也较低.(2)改造后的余热干燥器投入运行以来,因冷却器排水阀未及时排水造成干燥器底部积水,使供风露点超标,将排水阀改为电磁阀自动定时排水后再没有出现过类似事故.(3)利用压缩空气余热对干燥塔进行再生的工艺只适用于无油压缩机.对有油压缩机,压缩空气进入干燥塔前必须先除油,否则油会对铝胶产生污染.除油必须降温,这样就难于用上述先让高温空气进入再生塔利用其热能了.参考文献1压缩空气站设计手册M.北京:机械工业出版社,】993.(上接第37页)年运行期约为6个月.节约10万元左右.考虑燃煤和实际出力,年可6结束语(3)3#锅炉房两台热水炉调整冬季运行方式.用蒸气炉代