关键词：空压机；余热回收；研究应用
Abstract
In the daily production of the mine, there are many reliable waste heat resources. If a reasonable method is used, the cost can be reduced and the environment can be improved.This paper introduces the design scheme of air compressor waste heat recovery of Shandong Gold Jinchuang Group CO.,LTD.Penglai City Daliuhang Gold Mine through the practice of the economic benefits arising from and detailed calculations of the importance of air compressor, heat recovery in energy saving is discussed. The research shows that the application of waste heat recovery can effectively reduce the emission of pollutants and reduce the cost of production.
Key words: air compressor; waste heat recovery; research and Application
前 言
该工程为山东黄金金创集团蓬莱市大柳行金矿989井压风机余热综合利用工程，主要用于办公及宿舍取暖用。本着节能、能源循环利用的原则，为职工提供健康舒适的生活条件。
1 实施方案
现安装有3台空压机，压缩机轴功率分别为：250KW、132KW、132KW。一般情况下250KW空压机为正常值班用设备，另2台空压机为备用。对3台空压机进行余热回收改造，将3台压风机排放的热风通过安装风管收集起来，连接到热风收集主管道上，再通过风管和送风机送到各个供暖场所。
按空压机电转换为热70％计算，有效热回收率按50％计算，250KW空压机发热量为87.5KW;132KW空压机发热量为46.2KW。该热量除在冬季排往办公楼生活区域，其它季节需排至室外，室外设重力止回风阀。每台压风机收集管道设置1个电动风阀，与压风机联动，当压风机开启时，电动风阀联动打开；压风机关闭时，电动风阀联动关闭。这样可以保证当压风机停止运转时，冷风不会被送到室内采暖场所。
室外输送管路采用600mm×400mm镀锌板共板法兰矩型管道，外敷30mm橡塑保温材料，最外层用玻璃丝布覆盖，然后刷白色漆，下面设支撑架。室内材料采用双面铝箔阻燃保温酚醛板，厚度20mm；主风管用丝杆吊装于走廊顶部，每个房间靠走廊侧墙壁开孔，支风管由此孔向每个房间送热风。
热量采用1台保温离心箱式风机输送，该风机风量为12000m3/h，静压800Pa，该风机固定在空压机房收集风管端部。供暖房间，每间设置一个电动铝合金出风口，这样可以保证在某个房间不使用的情况下，该房间不散发热量，节省有限的压风机余热资源以供给其它房间。为保证送入房间的暖风风压的稳定和温度的适宜，送风风机需接入变频器来控制其频率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆房间需要供暖时，按下开关，风机工作，热风徐徐吹来；房间不需要供暖时，断开开关，风机不再工作，整个送风系统停止运行，而压风机排风可由另一带重力止回阀的支路自动排往室外。
2 实践
2.1 现状描述
大柳行金矿989井为二层办公生活一体楼，需供暖面积为960m2，经过其他井口的实践以及以往使用经验，设计办公楼空压余热回收供暖工程。压风机房现安装有3台空压机，压缩机轴功率分别为：250KW、132KW、132KW。一般情况下250KW空压机为正常值班用设备，另2台空压机为备用。热交换器的集热量大约为空压机功率的70%，250KW的空压机每小时的集热量:Q=250KW×70% = 175 KW ；132KW的空压机每小时的集热量:Q=132KW×70% = 92.4 KW。
2.2 技术背景
螺杆式空气压缩机(简称空压机)的工作流程如下：空气通过进气过滤器将大气中的灰尘或杂质滤除后，由进气控制阀进入压缩机主机，在压缩过程中与喷入的冷却润滑油混合，经压缩后的混合气体从压缩腔排入油气分离罐，从而分别得到高温高压的油、气。由于机器工作温度的要求，这些高温高压的油、气必须送入各自的冷却系统，其中压缩空气经冷却器冷却后，最后送入使用系统；而高温高压的润滑油经冷却器冷却后，返回油路进入下一轮循环；根据计算，在上述过程中，高温高压的油、气所携带的热量大约相当于空气压缩机功耗的3/4的转化热量，余热温度通常在80℃—100℃之间。螺杆式空气压缩机通过其自身的散热系统来给高温高压的油、气降温的过程中，大量的热能就被无端的浪费了；
根据美国能源署统计：压缩机在运行时，真正用于增加空气势能所消耗的电能，在总耗电量中只占很小的一部分15%，大约85%的电能转化为热量，通过风冷或者水冷的方式排放到空气中。根据测算，压缩机在排气过程中温度高达55℃-80℃。
3 产生的经济效益
按照冬季取暖时间为5个月计算，供暖时间为5×30×24=3600h
按照两台空压机值班，一台备用计算用电总量：3600×（250+132）=1375200Kw/h
我国采用的能源标准是标准煤，以此作为各种能源换算成标准煤时的标准量。国家标准（GB2589-81）规定，每千克标准煤的热值为29271千焦（即7000千卡）。（特别说明：根据GB2589-1990标准规定，应用基低(位)发热量为29.3076MJ(兆焦)的燃料，称为1Kg(公斤)标准煤）??
为了便于将各种能源的实物量换算成标准量，需要对能源进行抽样实测，求得平均低位发热量，然后再与能源标准量对比，计算出这种能源的折标准煤换算系数。将系数乘以实物数量，即得该种能源的标准煤数量。
电力（等价）：1.229吨标煤/万千瓦时，折合标准煤169.02吨。按照1吨煤炭1200元计算，减少冬季取暖用煤炭170吨，合计20.4万元。
1吨煤排放二氧化碳2.62吨,有毒气体二氧化硫8.5公斤,氮氧化物7.4公斤。合计减少排放二氧化碳442.83吨，有毒气体二氧化硫1.44吨，氮氧化为1.25吨。
4 结 语
空压余热回收系统投入使用后，替代了原有煤炭锅炉取暖，符合国家环保部2017年取缔燃煤锅炉散烧政策，降低污染物的排放，降低企业生产成本。为企业员工提供良好、舒适生活环境，对企业良性发展起到推动作用。
论文作者:徐崇瑞
论文发表刊物:《中国电业》2019年第20期
论文发表时间:2020/4/7
标签：风机论文; 余热论文; 空压机论文; 标准煤论文; 风管论文; 热量论文; 房间论文; 《中国电业》2019年第20期论文;