离心压缩机余热回收工程技术方案Word格式.docx

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1、回收利用工艺及技术与现有的生产工艺相结合，方案科学合理，选用的热回收设备先进、热回收效率高，系统设计可靠，工程投资省，运行费用低，操作管理方便，具有较高的能源回收利用率；

2、严格按照各项相关的国家设计规范、标准、要求进行设计；

3、余热余压回收利用方案充分考虑到季节的影响，与生产工艺密切结合，有针对性的选择适合本公司的能源利用方案；

4、经济性与可靠性并重的设计原则，合理降低工程造价和运行费用，提高工程效益，同时尽可能提高系统的可靠性与稳定性；

6、确保热回收系统运行安全、卫生、稳定；

7、充分考虑工程操作、管理、维护的方便；

8、尽量做到综合利用，使环境、社会和经济效益有机地结合起来。

（二）建设内容

本项目在吸取国内同行业节能经验基础上，对工艺生产过程中的压缩空气进行余热换热，将末级压缩空气中的60℃以上的高温热能转化成热水，用于工艺加热或制冷，将末级前面无法获取高温热水的30-43℃循环水的热量利用热泵技术提取部分70℃-80℃热量用于工艺加热，从而在夏季最大限度的利用空压机的排热，减少能源的一次消耗量，实现能源梯级利用。

冬季利用水源热泵将全部的空压机循环水热量利用起来用于冬季采暖，热回收利用率为100%。

具体建设的内容为：

1、增设双通道热回收器

增设的双通道热回收器安装在原末级冷却器前，吸收热量后可制取95℃的高温水。

2、增设溴化锂制冷机组，利用95℃的高温热水来制取7-12℃冷水供生活和生产工艺使用。

3、增设水源热泵机组，用于冬季制取采暖用热水。

4、增设高温热回收水源热泵机组，从40℃的循环水中制取70-80℃热水，用于工艺加热。

通过改造，一方面，提取原先浪费的空气余热来供生产和生活用热，另一方面可以减少冷却水的蒸发用量，即可节约电力和利用热量，又可节约水资源，最大限度的提高了能源利用率。

（三）工艺流程简述

1、区域

1.1利用压缩机末级送出的140℃的高温空气，通过双通道热回收器，将空气中的热量转换成95℃的高温热水，升温后的热水用于工艺加热，或者去往溴化锂机组制取冷水。

经过热量交换后，压缩空气温度降至80℃，进入双通道热回收器下一级冷却系统进行冷却。

1.2双通道热回收器第一级热回收器内保持不低于0.2MPa的水压，以确保制取的95℃高温水不会汽化从而影响换热器的安全运行。

1.3双通道热回收器第一级热回收器制取的95℃高温水作为溴化锂吸收式制冷机组的驱动热源，制取7℃冷冻水，用于办公室及其他需要空调的场所。

1.4冬季利用水源热泵机组提取循环水的热量用于居民采暖，循环水废热利用率达到100%。

1.5根据现场预热需要情况，可再加高温热回收热泵，利用高温热回收热泵根据生产需要夏季从40℃的循环水中制取70-80℃的热水用于工艺加热，以提高冬季以外的废热利用率。

改造后的压缩空气冷却及热回收工艺流程见图1：

图1：

压缩空气冷却及热回收流程图（改造后）

2、区域

2.1利用压缩机末级送出的140℃的高温空气，通过双通道热回收器，将空气中的热量转换成80℃的高温热水，升温后的热水用于工艺加热（如需要，本区域也可以采用热水溴化锂制冷）

2.2冬季利用水源热泵机组提取循环水的热量用于居民采暖，循环水废热利用率达到100%。

2.3根据现场预热需要情况，可再加高温热回收热泵，利用高温热回收热泵根据生产需要夏季从40℃的循环水中制取70-80℃的热水用于工艺加热，以提高冬季以外的废热利用率。

改造后的压缩空气冷却及热回收工艺流程见图2：

图2：

四、热工计算

（一）

1、基本参数

空压机数量：

3台；

空压机空气流量：

800Nm3/min48000Nm3/h；

空气温度：

140℃；

空气压力：

0.35MPa；

2、设计计算书

工艺水节能量计算参数见表1、2、3：

表1：

双通道热回收器高温段设计计算技术参数表

序号

名称

单位

热侧

冷侧

空气

水

1

入口温度（通道1）

℃

140

80

2

出口温度（通道1）

90

95

3

流量

Nm3/h

48000

49.62

4

入口温度（通道2）

40

5

出口温度（通道2）

50

60

6

26.05

7

空气比热

kJ/kg.℃

1.005

8

水比热

-

4.18

9

余热回收量

kW

1478

表2：

冬季取暖工况下参数

数值

备注

循环水入口温度

30

循环水出口温度

22

循环水流量

138.5

除去末级循环水量

热泵高温热水出口水温

热泵高温热水回水温度

1222

冬季总余热回收量1478+1222=2700kW

蒸汽驱动热泵总供热量3419kW（包括驱动蒸汽的热量）

表3：

夏季制冷工况下参数

高温水入口温度

高温水出口温度

冷冻水出口水温

冷却水入口水温

12

冷却水流量

110

832

（二）

4台；

730Nm3/min43800Nm3/h；

0.75MPa；

工艺水节能量计算参数见表4、5：

表4：

高温水换热器水节能量计算表

54

74

43800

33.96

kJ/kg℃

10

1349

表5：

30（23）

若采用溴化锂机组，该处温度需要改变

22（15）

283

2500

冬季总余热回收量1349+2500=3849kW

蒸汽驱动热泵总供热量：

5320kW（包括驱动蒸汽的热量）

其它季节（除冬季外），可采用以上方法对营养液进行加热，从而合理了地利用以上热量。

（三）

冬季总余热回收热量：

2700+3849=6549kW

冬季总供热量：

3419+5320=8739kW

五、经济效益分析

（一）冬季

（1）冬季供暖生产热能节约费用

节能功率：

6549kW

蒸汽热值：

700kW/吨

蒸汽价格：

200元/吨

采暖天数：

120天/年

冬季总节约价值：

（6549÷

700）×

24×

120×

200=538.89万元

（2）冬季设备运行费用

设备功率：

10kW

电费：

0.5元/kWh

冬季运行费用：

10×

0.5=1.44万元

（3）冬季供暖生产热能实际效益：

538.89-1.44=537.45万元

（二）夏季

（1）夏季热能回收节约费用

2181kW

余热平均利用天数：

100天/年

夏季总节约价值：

（2181÷

100×

200=149.55万元。

（2）夏季设备运行费用

夏季运行费用：

0.5=1.2万元

（3）夏季热能回收实际效益

149.55-1.2=148.35万元

（三）其它季节

1349kW

330-120-100=110天/年

总节约价值：

（1349÷

110×

200=101.75万元。

（四）全年热回收效益

537.49+148.35+101.75=787.59万元

（五）工程改造投资（万元）

1）

冬季取热部分：

夏季制冷部分：

2）

冬季取热部分：

营养液加热（或夏季制冷部分）：

（六）投资回收周期

÷

787.59=年

夏季，厂区将采用溴化锂机组制冷，为办公区或生成区提供冷气。

厂区：

考虑到厂区办公楼用冷有限，夏季将采用热风加热营养液的办法来回收热风中的热量（当然，如果有一定的冷风用户，也可以采用与同样的办法，即采用溴化锂机组制冷，为用户提供冷气）

冬季供热面积大概在17.5万平方米（其中回收余热可供面积13.1万平方米，其余为驱动热泵所加入的蒸汽的热量）