节能效果分析评价报告
一、空压机工作原理及危害
空压机的工作原理就是通过外力作功,使气体体积压缩变小,密度增大,压力升高。外力所作的功(电机的有效输出功率),全部转换为气体的内能(表现为气体温度升高)。喷油螺杆式空压机工作时,循环油及排气温度高达85~95℃,蕴涵的热能有极大的利用价值。实际上空压机压缩空气所消耗的电能(电机的有效输出功率),全部转化为热能蕴藏在压缩空气和冷却润滑油中。润滑油中的热能约为75%,压缩空气中热能约为25%。这部分热能原来作为废热被风扇或者水塔排放于周围环境中,产生了温室效应,污染了环境。 二、会宝岭铁矿空压机系统及职工洗浴现状
会宝岭铁矿有限公司目前有柳州富达330kw水冷空压机4台,3用1备,正常生产时空压机24小时工作。空压机工作时循环油及排气温度高达74-860C,蕴涵着大量的热能,有极大的利用价值。但这部分热能目前作为废热被冷却塔排放于周围环境中。
会宝岭铁矿目前全矿职工2000人左右,职工洗浴热水食堂用水等采用一台4吨水煤浆锅炉提供。
现在计划通过空压机余热回收系统对空压机余热加以回收利用,生产的热水用于职工洗浴,不仅具有极大的经济效益,还可以实现节能减排、保护环境的目的。
三、空压机余热回收及员工洗浴热水系统能力计算
空压机余热回收器的回收效率为60%,如果空压机出力率92%,加载时间比例90%,每天工作时间24小时:
则330kw空压机余热回收余热功率为:330×60%×92%×90%=164kw;热水产量为(冷水进水温度15℃,出水温度55℃,水的温升按40℃ 计算):
Q=330×60%×92%×90%×0.86/(55-15)=3.52吨/小时。 因此,3台330kw空压机,回收的热能为:164×3=492kw 每天热水产量为:3.52×24×3=253吨/天
如果员工用水标准按每人每天60升计算,三台空压机余热回收则可满足4216员工用水需要。
因此,空压机的余热能提供的热水量,大大高于2000人洗浴用水需求。
在冬季时,考虑将多余的余热用于各办公室及厂房采暖。 四、节能环保效果
改为空压机余热回收利用后,既节约能源,又起到了环境保护效果。预计该项目改造建成后每年可以节约水煤浆用量1080吨,综合能源消耗每年可以减少771吨标准煤。
五、各种热水器性能比较
各种热水器性能比较 太阳能热水器+ 热泵热水机组 电热热水炉 燃油热水炉 燃气 热水炉 电辅 (全年阴雨天 以95天计) 使用能源 能源热值 平均效 能 比 所耗能量 所需费用 设备使 用寿命 环境影 响状况 民用电 商用电 民用电 商用电 轻柴油 10200 Kcal/kg 87% 5.36升 40.20元 5~6年 污染严重,一无任何污染 无任何污染 些大中城市已禁止使用 安全可靠 电热管易老化,有漏电隐患 有漏油、火灾、爆炸等安天然气 8000 Kcal/ m3 88% 5.68 m3 19.88元 5~6年 有燃烧气体排放 有漏气、火灾、爆炸等阳光+电力 860Kcal/度 330% 16.10 10.78元 14.49元 空压机余热 —— 95% 50w 接近0 20年 空压机 热水器 860Kcal/度 860Kcal/度 350% 13.31度 8.92元 11.98元 95% 48.95度 32.79元 44.05元 15年 5~6年 6~8年 无任何污染 节能减排 安全性能 电热管易老化,有漏电隐患 安全可靠
全隐患 安全隐患 能源价格按:民用电费:0.67元/度,商用电费:0.90元/度,柴油:7.50元/升,天然气:3.50元/m3。
设在相同条件下对1000kg生活用水进行加热,水温从15℃升至55℃,升高40℃。 加热热水所需热量:1000kg×40℃×1Kcal/kg.℃=40000 Kcal
加热1000升热水(温升40℃)费用对比(元)
六、 空压机热水器与太阳能+电辅热水炉经济分析比较
目前采用太阳能+电辅方式,每吨热水的费用为14.49元/吨, 如果将空压机余热能力全部代替电辅,
则每天可节约的电费用为:14.49x205=2970.45元 每月节约电费为:2970.45x30=83713.35元 每年节约电费为:83713.35x12=1004562.00元
而空压机余热回收热水系统的运行费用为零,具有极大的经济效益。
七、空压机余热回收实际节能效果检验考核办法
1、回收余热量的计量方法:
1)冷水补水管道安装水表,以计量加热水量 2)冷水补水管道安装温度计,以测量进水温度
3)余热回收器出水管道安装温度计,以测量出水温度
4)计时器计量空压机运行时间t(小时) ,水表计量空压机运行时热能回收器的产水量Q(吨),进出口温度计计量水的温升T=T出-T进(℃)
5)单位换算:1kw.h=860 kcal
水的比热C1=1.163 kw·h/(T·℃)
C2=1000 kcal/(T·℃) 6)余热回收器回收空压机的余热量
H=Q*C1*(T出-T进)/t (kw)
=Q*C2*(T出-T进)/t (kcal/h) 2、空压机有效输入功率的估算
1)对拟进行余热回收测试的空压机的出口压力设定调整,使其
卸载压力较其他空压机卸载压力稍高,从而使该空压机一直处于加载状态; 2)电机输出功率公式
P=√3*I*V*COS¢*η
P----------------电机输出功率 单位:w COS¢-----功率因数 (0.86) I----------------电流 单位:A V---------------电压 单位:V
η--- ----电机效率 (91%)
3)根据技术手册,查询空压机电机的额定功率Pe及额定电流Ie
4) 计算空压机电机在额定工况下的功率因数及效率COS¢xη COS¢*η=Pe/(√3*Ie*Ve)
5) 测量空压机的实际运行电流I及电压V 6)计算空压机实际有效输入功率P P=√3*I*V*COS¢*η=Pe*I/Ie
3、空压机余热回收热水系统的效率 余热回收效率=H/P
综上所述,空压机热能回收就是利用热交换的原理,对空压机这部分余热加以回收利用,生产的热水用于洗浴、取暖、工艺加热等,不仅有极大的经济效益,还可以实现节能减排、保护环境的目标。
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