無油螺桿空壓機余熱回收
本無油螺桿空壓機的余熱回收項目為某LED芯片項目，根據(jù)工藝需求設計單臺300 RT的離心冷凍機4臺；單臺蒸發(fā)量3 t/h，P=1.0 MPa鍋爐5臺；換熱量為3 000 kW的工藝板換機組1臺；水冷無油螺桿式空壓機5臺，1臺變頻，采用20℃工藝冷卻水冷卻。
項目投產(chǎn)后，需要的平均氣量為160 m³/min，即需要4臺空壓機同時運行�？紤]到后期的運行費用，設計時對壓縮空氣系統(tǒng)進行熱回收設計。利用空壓機的廢熱給蒸汽鍋爐需要的補水進行預熱。一方面既降低了蒸汽鍋爐的燃氣耗量又節(jié)省冷凍機的電能耗量達到了節(jié)能目的；另一方面帶走了因空壓機轉子高速運轉產(chǎn)生的摩擦熱，降低空壓機的運行穩(wěn)定，提高了產(chǎn)氣量也能達到一定的節(jié)能目的。
余熱回收設計方案的確定
1、通過與空壓機廠家討論決定在4臺普通的無油螺桿空壓機內部冷卻水循環(huán)管路中增加一個板式換熱器與之串聯(lián)，保留原有的冷卻系統(tǒng)以保證壓縮空氣系統(tǒng)的正常運行；變頻無油螺桿空壓機不做熱回收設計。
2、考慮到空壓機本身在90℃以下運行更穩(wěn)定，能降低了設備的故障發(fā)生率及延長了設備的使用壽命。根據(jù)排氣溫度比冷卻介質高10℃，熱回收水的溫度控制在80℃以下。
3、為了保證干燥機最佳的運行及吸附劑的壽命，則在空壓機和干燥器之間增加冷卻器，以把90℃的排氣溫度降到35℃以下。
4、回收的廢熱用于循環(huán)加熱鍋爐補水到80℃，不用鍋爐時熱水則供給員工做生活熱水使用，熱水沒有用途時則采用正常冷卻方式。
節(jié)能效益分析
因空壓機后端設備對壓縮空氣的品質的要求，廢熱不能做百分百的熱回收，實際單臺空壓機的熱回收量根據(jù)式（2）和式（3）可算出為169 kW·h，4臺共676 kW·h。一方面這部分熱量能給鍋爐補水加熱，另一方面給冷凍機節(jié)省負荷。燃氣蒸汽鍋爐所用天然氣的熱值為8 500 kcal/Nm3，即9.87 kW/Nm3，可算出676 kW·h的熱量需要天然氣68.5 Nm3。離心機的能效比COP為5.7,產(chǎn)生676 kW的冷量需要的電量為118 kW·h。
綜上，4臺無油螺桿空壓機熱回收每小時節(jié)省的運行費用：
節(jié)省天然氣68.5 m³，單價按3.5元算，每小時可節(jié)省239.75元；
節(jié)省電118 kW•h，按一元一度算，每小時節(jié)省118元；
按每天16小時運行算，每天節(jié)省費用5724元。
對無油螺桿空壓機系統(tǒng)的余熱回收設計帶來的經(jīng)濟效益是顯而易見的，盡管熱回收系統(tǒng)增加了初投資，但與節(jié)能所帶來的長期效益相比這增加的初投資非常有必要。
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