节能效果分析评价报告
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
热泵热水机组电热热水炉燃油热水炉
燃气
热水炉
太阳能热水器+
电辅
(全年阴雨天
以95天计)
空压机
热水器
使用能源民用电商用电民用电商用电轻柴油天然气阳光+电力空压机余热
能源热值860Kcal/度860Kcal/度
10200
Kcal/kg
8000
Kcal/ m3
860Kcal/度——
平均效
能比
350% 95% 87% 88% 330% 95% 所耗能量13.31度48.95度 5.36升 5.68 m316.10 50w 所需费用8.92元11.98元32.79元44.05元40.20元19.88元10.78元14.49元接近0
设备使用寿命15年
5~6年
5~6年5~6年6~8年20年
环境影响状况无任何污染无任何污染
污染严重,一
些大中城市
已禁止使用
有燃烧气
体排放
无任何污染节能减排
安全性能安全可靠电热管易老化,有漏
电隐患
有漏油、火
灾、爆炸等安
有漏气、火
灾、爆炸等
电热管易老化,有
漏电隐患
安全可靠
全隐患安全隐患
/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:1000k g×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 k w·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=P e*I/I e
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。