空压机余热回收利用技术研究

石翔宇

（中车戚墅堰机车有限公司 江苏 常州 213011 ）

摘要：空气压缩机在工作过程中所耗电能转变成热量后，大部分被压缩后的油气混合物带走。分别在各自的冷却器（油冷却器和气冷却器）中被冷却介质（水或空气）带走，热量白白地浪费了，除了 2% 的辐射热量和 4% 的势能不能回收外，其余 94% 的热量均可以被回收利用。

关键词：空压机；余热

一、空压机余热回收利用的优点 1 、零运行成本、不需要能源输入就可以产生热水：

2 、可以减少空压机原冷却系统和冷却运行设备、运行成本；3 、不受天气等其他因素影响，空压机运行就有热水；4 、可以改善空压机运行状况，降低故障率，延长空压机使用寿命；5 、符合国家节能环保要求，是国家政策鼓励的节能减排项目，有专项奖励。

二、工程概况

1 、现状

公司现有 8 台螺杆空压机，分别为（表 1 ）：

目前空压机冷却方式为水冷却，冷却水在冷却塔冷却后循环重复利用。

2 、热能回收系统制作

对空压机房 3 台 320KW 螺杆空压机及一台 250KW 变频螺杆空压机各制作一套热能回收热水系统，以现行使用的空压机为例空压机使用情况如（表 2 ）：

2.1 设计温度范围：

出水温度 55 ± ℃ 5 ℃

2.2 热水产量计算

空压机的热水产量 Q 水（ m 3 /H ） = 机组热负荷 (KW/H) × 3600 千焦耳 ÷水的比热容 4.2 千焦耳 ‰÷ 水的温升 At × 热效率 V% 。

Q 水 m 3 /H = KW/H × 3600 ÷ 4.2 ‰÷ At × V%1 ）水的比热容是 4.2 × 10 3 焦 / 千克·摄氏度，2 ） 1 千瓦·时 (kW · h)=3.6*10 6 焦耳

注： ---- 热水产量

---- 水比热容： Q=CM(T2-T1)

4.2 J/kg · ℃

---- 温差 .

设定设备加载率为 85% ，回收的效率 80% ，则该套空压机满负荷运行每天可回收的能量为：

18800KW.H * 85% * 80% = 12784KWH

折合热量为： 12784 KWH ÷ 11.6 ＝ 1102 （万大卡） 利用该热 量（ 1KWH=860 大卡）

1 立方水从 0 度热到 55 度所需热能为：

Q=CM(T2-T1)

=1 * 1000 * （ 55-20 ）

=35000 卡

≈ 3.5 （万大卡）

1102 （万大卡） ÷ 3.5 （万大卡） =314 吨

折合成蒸汽为

12784KW.H ÷ 11.6=1102( 万大卡 )

1102 （万大卡） ÷ 60 （万大卡） =18 吨（蒸汽）即：

1 ）系统改造后每天可产 55 ℃ 热水 314 吨；

2 ）相当于每工作日可节约蒸汽使用 18 吨；

3 ）当回水温度升高时，产水量也会同比增加。

2.3 热水用途

1 ）在冬季将 55 ℃ 热水通过辅助加热到 85 ℃ 后管道输送到配件公司厂房取暖，可以使厂房内室温达到 11 ℃ 以上，满足精加工设备对环境温度的要求；

2 ）在夏季将 55 ℃ 热水通过管道直接输送到公司内 11 个浴室及长江公司常州分公司台车、钢结构 2 个浴室（按吨位收取热水费），供职工洗澡（公司每工作日浴室洗澡 55 ℃ 热水量 200 吨，长江公司 55 ℃ 热水量 100 吨，产量满足需量要求）；

3 ）在其它季节，将 55 ℃ 热水通过辅助加热到 75 ℃ 后管道输送到公司内 11 个浴室及长江公司常州分公司 2 个浴室（按吨位收取热水费），供职工洗澡；

4 ）冬季浴室用水继续由外购热水供应。