空压机余热回收方案
空压机系统余热回收改造
项目建议书
一、项目概述
1、编制依据
近日，在某公司相关负责人大力支持下，我公司技术人员对空压机系统行进行了详细的调查，我公司根据现场的数据制定了该空压机系统余热回收方案初步方案，并与某公司技术职能部门的负责人就具体需求、实现要求及技术可行性进行了沟通，最终形成本方案建议书。 二、现场概况分析 1、空压机基本参数
该公司空压机房现场共有6台空压机，其中有5台型号规格完全相同的螺杆式空压机，1台螺杆式空压机，设备铭牌参数如下： 品牌/型号 输入功率 额定电压
2、空压机运行工况
空气压缩机一般状况下是4台型号为GA250W运行，1台备用，整个空压机系统冷却水流量约为200t/h，进出空压机温度分别为30℃、33.5℃，机油的出油温度86℃，进油温度约60℃。其气、油、冷却水流程示意图如图1：
空气压缩机输入的电能中有大量的能量转变为压缩热，并被冷却塔带走并排放到环境中。其带走的热量如下表：
表1 某GA250型空压机热能损失表
序号
1 2 3 4 5 6 7 8
GA250 250kW 380V
最高工作压力 0.85MPa
排气量3/min 额定转速
1489r/min
参数
每台机冷却水流量 冷却水进口温度 冷却水进口温度 空压机组运行功率
冷却水温差 冷却水热量 压缩机空气量 空气机头排出温度
符号
Qw Tw1 Tw2 P wQw Qair Tair1
单位 数值
t/h ℃ ℃ kW ℃ kW m/min℃
3
数据来源及说明
50 30
企业提供 企业提供 企业提供 现场测量数据
33.5 241 3.5 203.19 40 86
企业提供 企业提供
9 供出空气温度 Tair2 Qair
℃ kW
35 44.0793
企业提供
10 空气排给冷却水热量
由上表可以看出，运行功率为241kW，有约203.2kW的电能转换为热能，其中有约159.1kW热量被压缩机油带走，44.1kW被压缩空气所带走，如下图所示：
三、节能方案设计及投资效益分析 1、方案设计
为了解决某公司空气压缩机系统大量的能量转变为压缩热，并被冷却塔带走并排放到环境中所产生大量的能源浪费现状，我公司根据现场工况条件及相关负责人员的要求，建议将空气压缩机的机油冷却装置外置，用空气压缩机系统压缩热加热原来采用蒸汽加热的冬天供暖用热水（50℃加热到55℃），图3为该方案的系统图。
下面对该系统作一简要说明：
1） 机油进出内置换热器处各增加一个三通及配套阀门，引出管路经油泵过
余热回收装置将温度降低15℃后回空压机工作；
2） 供暖用热水自热水箱引出经水泵打入余热回收装置，升高5℃后进入工艺
流程；
3） 当空压机所产生的热量不能满足热水需要时，热水罐温度调节蒸汽调节
阀打开度，使其满足温度要求；
4） 系统中有压力油罐，补充各管路机油及调节压力。 2、投资效益分析
表2 空气压缩机余热回收计算表
序号
1 2 3 4 5 6
参数
每台机冷却水流量 冷却水进口温度 冷却水进口温度 冷却水温差 冷却水热量 压缩机空气量
符号
单位 数值
t/h ℃ ℃ ℃ kW m/min
3
数据来源及说明
企业提供 企业提供 企业提供
50 30 33.5 3.5 203.19 40
企业提供
7 8 9 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
空气机头排出温度 供出空气温度 空气排给冷却水热量
机油热量
余热回收装置进水温度 余热回收装置进水流量 余热回收装置出水温度 余热回收装置进油温度 余热回收装置出油温度 空压机机油比热容 余热回收装置进油量
散热量 4台空压机回收热量
节省蒸汽量 节省标煤量 蒸汽单价 节约费用
℃ ℃ kW kW ℃ t/h ℃ ℃ ℃ kJ/(kg℃) t/h % kW t/h t/a 元/t 万元/年
86 35 44.0793 159.12 50 50 52.74 75 60 2.1 18.18 5 605 0.86 383 200 61.92
企业提供 企业提供
企业提供 企业提供
企业提供 企业提供 查表 常规 企业提供
可见，经过改造后，最少可节约0.86t/h蒸汽，年节约蒸汽费用约为61.92万元（按供暖150天/年计算），年节约标煤约383吨，节能效果显著。 3、 风险分析及解决方法
针对以上的方案，对增加系统带来的风险进行分析。
系统安全性：新增系统可以随时根据需要解裂，恢复原系统，使风险降到
最低；
新增水加热系统与原蒸汽加热器通过温度和调节阀耦合控制，保证热水温
度及水量满足生产需求；
4、项目投资效益分析
通过用余热回收装置对空压机系统的余热进行回收利用，投资回收效益计算如下表：
表3 投资效益分析表（按表2计算）
序号 1 2
参数名称
可利用总热量 节约供暖用蒸汽量
kW t/h
单位
数值 605 0.86
见表2 见表2
备注
3 4 5 6 7 8 9
年运行时间 年节约蒸汽用量 蒸汽单价 年节约成本 折标煤量 项目投资 投资回收期
h t/a 万元/吨 万元/年 t/a 万元 年 万元
3600 3096 0.02 61.92 383 74 1.2 19.15
企业提供 企业提供 见表2 见表2
按市标准为500元/tce
10 政府节能奖励
结论：通过实施本项目，每年可以节约蒸汽生产成本 61.92万元，节约标煤量383tce/a；系统改造投资回收期约1.2年左右（约6个月），属于典型的见效快、回报高的项目。
5、方案技术特点及验收标准
5.1针对空压机余热回收加热热水的方案具有以下特点：
本方案余热回收装置采用不锈钢材料，维护检修方便；
本方案充分考虑了增加设备对原系统的风险，可以在不停车状态下随时
恢复原来系统，即随时可以解裂新系统，大大增加系统安全性； 方案中可以对热水温度进行自动调节；
5.2 系统投入运行后验收标准：根据具体工况待定。