锻造厂空压机余热回收技术设计方案

1、 锻造厂空压机余热回收技术设计方案第一章 项目说明1.1 项目名称山西锻造厂“5台螺杆空压机余热回收利用工程”1.2 施工现场山西锻造1.3 项目状态山西锻造厂共有5台螺杆空压机安装在两个机房中，其中4台轴功率90kW，1台轴功率180KW。气压0.5mpa，空压机全天开，冬季排气温度70-80，夏季排气温度85-95，平均负荷率预算为70- 80%。山西锻造厂现有洗澡150-180人，每天一次（淋浴），取暖方式为天然气锅炉。本方案旨在利用空压机运行过程中产生的热量，将其换成洗浴用水，淘汰天然气锅炉，以达到节能减排和循环经济的目的。第二章设计说明2.1 编译依据1、国家能源科技“十二五”规划；

2、2、中国节能产品认证管理办法；3、国家发改委对项目科研报告内容和深度的要求；4、建设项目经济评价方法与参数第三版；5.中华人民共和国节约能源法；6、国务院关于加强节能工作的决定；7、国务院关于印发节能减排综合工作方案的通知；8、国家发展改革委中长期节能规划；9、国家发展改革委、国家环保总局关于印发煤炭行业节能减排意见的通知；10.中华人民共和国水污染防治法实施细则；11.中华人民共和国大气污染防治法；12.煤炭工业发展“十二五”规划。2.2 设计依据本方案设计参考标准：压缩空气站设计规范（GBJ29-90）城市供热管网设计规范（CJJ34）城市热力管网工程施工及验收规范（CJJ28）设备与管道

3、保温设计技术通则（GB4272-92）板式换热器（GB16409-1996）2.3设计目标通过回收现有五台空压机运行过程中产生的热量，为山西锻造厂提供淋浴热水。 2.4 项目范围本次改造范围为空压机房内5台螺杆空压机的改造，包括换热部分、输水部分、控制部分。 （不包括外网部分）第三章 技术方案3.1 空压机余热利用现状近年来，国内外空压机余热利用相关技术人员利用工程热力学分析了喷油螺杆空压机能量回收的有效性，如下图所示：空压机运行可用热量说明空压机运行产生的总热量(100%)气压能量 (20%)可用余热 (80%)油冷却器70%冷气机10%空压机热回收的关键是节约能源，提高能源效率。在全球资源

4、紧缺的背景下，空压机余热回收利用不仅保护了环境，而且合理利用资源，提高了新能源和可再生能源的比重。以喷油螺杆空压机为例，喷油螺杆空压机满负荷运行时，可回收的余热约占压缩机总轴功率的80%。由于目前大量运行的喷油螺杆空气压缩机，热能的回收利用具有良好的经济价值和环保意义。3.2 空压机余热回收原理流程图如图所示，系统中安装了保温水箱和水泵，将热回收装置产生的热水输送给用户。空压机余热回收装置采用循环加热方式。在空压机的余热回收装置中，热水通过水泵在系统中不断循环，润滑油的热量不断被吸收，温度不断升高。最后水温达到设定温度，由恒温泵抽至保温水箱供员工洗澡。3.3 具体改造方案接管空压机油气分离器，

5、将高温润滑油引入余热回收装置，与洗澡用的冷水进行热交换。热交换后，润滑油温度降低，洗澡水温度升高；改造后油侧润滑油流向：油气分离器出口不锈钢高压油管余热回收装置不锈钢高压油管原出口管油气分离器；改造后水侧洗浴水流程：循环水箱循环水泵循环水管道余热回收装置循环水管道循环水箱；在循环水箱中，水温不断升高。达到设定水温后，恒温泵启动，热水通过供水管道输送到女工澡堂屋顶的热水箱。3.4 系统控制说明3.4.1 采用空压机自动感温设计。空压机运行时，余热回收系统开始运行，系统不空载运行，符合自身节能要求。3.4.2 换热器制冷剂管路上设有温控阀，通过控制水量来保证回油温度恒定，从而保证空压机安全稳定运行

6、。3.4.3 与系统配套的循环水箱上安装有液位传感器，可根据水箱液位自动控制供水管路的开启和关闭，实现供水的稳定。3.4.4 与系统配套的循环水箱上装有温度传感器。当循环水箱内的水温达到所需温度时，可控制保温水泵开启，将热水输送至保温水箱供用户使用。3.4.5 与系统配套的热水供应泵采用自动控制，保证供水稳定，用户使用安全方便。3.4.6 系统配备触摸显示屏，可动态显示系统运行压力、温度及水箱液位变化信息。操作人员可以直观清晰地了解实时系统情况，保证实时监控。3.4.7 当余热回收系统出现问题时，可将循环油路切换为原油路，保证空压机正常运行，不会因空压机正常运行而受到影响。对余热回收系统的损坏

7、。3.5 空压机余热回收装置特点3.5.1。以低成本利用热能。空压机余热回收装置本身就是一种余热利用设备。在安装过程中，不会增加空压机本身的负荷。利用空压机的余热能生产热水，无需辅助加热设备。一些小功率循环泵和电控柜的运行会消耗电力。3.5.2.操作不受外界环境影响。回收装置的热量来自空压机的余热。只要空压机在运行，空压机的余热回收装置就会产生热水，不受气候和天气的影响。3.5.3.提高空压机的运行效率。空压机余热回收增加了排气量，降低了电耗，实现了空压机的经济运行。3.5.4。降低维护成本。通过空压机余热回收，降低空压机运行温度，延长油、油分离器、油气分离器等常用耗材的更换周期。3.5.5、

8、自动控制运行，无人值守。设备采用PLC自动控制模块，可根据技术要求预先设定液位和温度，自动补水。并且当发生故障时，该点会自动报警。3.6 产水量计算：由于系统的空压机在正常生产时基本处于高负荷运行状态，因此通过开启一台90kW的压缩机并加载24小时进行计算。满负荷时，日可回收热量如下：Q 1 =p 1 n 1 2 h 1= 90kW172%90%24= 1399.68kWh= 5038848KJ式中：Q 1空压机每天可回收的热量，单位为KJ；空压机容量，kWh ；n运行中的空压机台数；1空压机热回收效率为72%；2空压机余热回收装置的热交换效率为90%；h空压机每天的加载时间。每天可生产的热水

9、量为：M=Q 1 /(Ct)=5038848/(4.18732)37t（90kw空压机每天产水）式中：M产生的热水量，kg；Q 1 总热量回收，单位 K J ；C水的比热容，K J/(kg ) ；t加热温差，。一台90kw的空压机24小时负载，可生产37吨42的热水。一台180kw的空压机24小时负载，可生产74吨42热水。即传热系数374+741=222 t0.8 207.2 t完全可以满足山西锻造厂的洗浴需求，无需启动天然气锅炉。3.7 设备选型3.7.1 空压机余热回收装置根据计算数据和我公司产品规格选择5台LZ-KYHX-100A余热回收装置。参数如下：范围LZ-KYHX-100A额定

10、进水温度10额定水温42最高工作温度150最大工作压力1Mpa油侧压降49.2Kpa设备材料SUS304连接尺寸DN322、空压机余热回收系统配套水泵水箱（1）空压机系统循环泵（2台，1用，1备用）；TD65-22/2流量40m/h，扬程22m，功率4kw（2）空压机系统恒温泵（2台，一用一备）；TD50-28/2 流量30 m/h，扬程28m，功率4kw(3)循环水箱选用8吨组合不锈钢保温水箱材质为不锈钢，保温材料为聚氨酯，厚度为8cm。主要设备参数表序列号姓名规格单元数量评论1空压机余热回收装置LZ-KYHX-100A塔5包括主机换热设备（换热设备材质为316不锈钢）、与空压机（油系统）的

11、连接管路、温控阀、球阀、过滤器等。2循环水箱8吨个人12m2m2m不锈钢保温水箱，内胆采用0.7mm厚304不锈钢，外胆采用0.5mm厚201不锈钢，中间8cm厚聚氨酯保温3循环泵TD65-22/2塔4流量40m/h，扬程22m，功率4kw。4恒温泵TD50-28/2塔2流量30m/h，扬程28m，功率4kw。5电动阀DN50塔1冷水进水阀6电动恒温阀DN50、AC220塔3水温控制阀调节循环流量7控制柜一控三放1包括控制柜和水箱中的温度和液位传感器。8阀门仪表配件批1含油和水路阀门、设备和管道上的仪表、安装用配件8辅助材料（设备安装）放1根据需要安装水处理装置（额外收费）第四章项目节能分析4

12、.1 项目概述山西锻造厂5台空压机余热改造项目，主要是对其员工洗浴系统进行改造。该项目符合我国节能产业政策，属于我国推广实施的节能项目范围。4.2 项目节能措施根据山西锻造厂实际能耗和安全生产要求，在节能监测和现状分析评价的基础上，组织开展余热资源综合利用项目，符合我国节能减排现状及发展方向。在山西锻造厂，公司员工洗浴系统节能技术改造利用空压机余热作为主要热源对洗浴水进行加热，节约了洗浴系统的运行成本（去除现有天然气锅炉），符合国家提倡的节能减排政策。4.3 员工洗浴系统效益分析4.3.1 改造前后工程节余与运营成本对比分析一、改造前员工洗浴系统的运行费用据山西锻造厂调查数据，洗浴用水采用2吨

13、天然气锅炉，保证200人左右的洗浴热水，约150吨/天。（1）使用2吨天然气锅炉：每台小气耗约为160立方米/小时3.5元/立方米每天运行7小时30天12个月141万元（年成本）（2）年劳动工资：约4万（根据工人预算）（3）年维护费用概算1万元（4）因此，山西锻造厂每年的费用约为150万元，以保证改造前员工的洗浴。2 、系统改造后年运行成本分析员工使用空压机余热洗澡后，运行成本为系统运行的耗电成本。一台循环水泵24小时运行，恒温水泵每天运行5小时：(1)空压机余热回收装置一天的耗电量为：4千瓦 24 + 4千瓦 5 = 116千瓦时(2)空压机余热回收装置年运行电费为：116千瓦小时3650.

14、7=2.96万元。（3）空压机余热回收装置的年维护费用估计为5000元。（4）如果水质不好，可能需要预算10000左右的水处理费用。（5）改造后，职工洗浴系统总运行费用约3.46万元。我公司产品无人值守，必要时可兼职巡检。3、项目改造前后年运营成本节约对比表项目功能年运营成本（万元）改造前的运营成本150改造后卫浴系统费用4.46节省成本节省1454.4 项目总节能效益通过以上节能测算分析，项目建成后，每年可节约运营成本：约145万元4.5 项目投资回收4.5.1 投资预算序列号项目单元数量单价（元）合计（元）评论1主要设备放11280007400005套余热回收装置2控制系统放1520005

15、2000包括空压机控制系统/总控制系统3辅助设备放16800068000水箱、机房管道、水泵、阀门等辅助材料4安装费物机、控制及辅助设备安装，不包括外网部分5货运放136 00036 000包括从洛阳发货和现场采购各种材料6系统调试费放138 00038 000全部的928004.5.2回收期_年节能效益：145万元，投资成本可在9个月内结清。在本项目中，我公司承诺在签订合同后30天内完成安装调试。公司基本介绍1. （公司建设计划）2. （公司建设实景图片）3 、蓝海科技集团有限公司成立于1995年6月9日，1999年开始在煤化工领域开发热风、热水等一系列节能环保产品，解决矿井及井口热风采暖和洗浴需求。从最初的3个部门10多名员工，发展到7个部门180多名员工。产品从最初的1个增加到5个系列、 6个大类、 30余种产品。洛阳中茂环保设备有限公司是蓝海科技集团的子公司。成立于2012年3月，投资约10亿元，建筑面积1000亩。公司主要从事节能环保设备的生产。拥有超大型加工制造设备和厂房，具备自主加工制造能力。将成为国家级节能技术研究和生产基地。4、目前公司具有高级技术职称18人，中级技术职称27人，初级技术职称60人先后承担国家重大科技项目7项、国家火炬计划项目6项、河南省科技创新项目2