开滦热电有限责任公司唐山市063103
摘要：通过对空压机运行过程的分析，了解到空压机在自身散热系统给高温高压的油、气降温的过程中，大量的热能就被无端得浪费，还会造成热污染。针对此情况提出一种废热再利用方案，结合具体项目实践，对方案设计、采用的主要设备以及节能效益进行论证，实践证明，项目改造后的节能效果良好,经济效益明显,具有实用和推广价值。
关键词：空压机余热回收改造节能减排
一、引言
某热电公司共有42m3风冷式喷油螺杆式空压机五台，作为锅炉气力除灰系统的气源。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。通过对上述工作过程的研究，发现高温高压的油、气所携带的热量大约相当于空气压缩机功耗的85%的转化热量，余热温度通常在80℃—100℃之间，并且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；空压机运行产生的余热，如果不交换掉，可引起电机高温及排气高温，不但影响空压机的使用寿命，更影响压缩空气的质量；如直接由冷却系统将热量排放，不但浪费了能源，更会造成热污染。
二、空气压缩机余热回收原理及方案
1、余热回收设备选择
为了充分利用螺杆式空压机运行过程中产生的热能，通过我们现场考察和研究分析，决定采用西门子S7-300PLC控制系统的余热回收设备，对压力、流量、温度传感器的监控，实现水泵开、停及阀门的控制、系统故障报警、恢复原有空压机的风冷形式，确保空压机的正常运转。对空压机内部循环系统改造、热量交换模块、进/出水温度、压力监测、温控阀、水泵、PLC控制控制器。5台空压机机各单独采用1套余热利用回收系统，互不影响。空压机安装余热回收系统后，压风机控制系统不变，工作性能不变，操作维修方式不变。余热回收系统如有任何故障，余热回收系统停水、停用时，原压风机系统仍可以照常运行。
2、余热回收系统工作原理
压缩机运行一段时间后，温度开始升高，当冷却温度升高到热交
换器旁通阀的设定值时，此阀自动打开，冷却油进入热交换器将热量传递给冷却水，然后进入下一流程。如果经过热交换后冷却油的温度仍然低于油冷却器旁能阀的设定值，则不进入油冷却器而直接进入压缩机工作腔内产生冷凝水。如果经过热交换后冷却的温度高于恒温油冷却器旁通阀的设定值，则先进入冷却器冷却，然后再进入压缩机循环。
3、余热回收改造示意图
三、节能改造效益分析
项目改造完成后，经运行观察发现，余热回收系统运行良好，不影响空气压缩机正常使用，具有很好得经济社会效益。
根据统计单台空气压缩机每年可以回收热量1018507177kcal/a、
能将进水20℃加热到60℃，回水热水流量2900g/h，能节省标煤171.18吨，5台空压机年共能节省标煤达到855.85吨，按市场标煤价格560元/吨计算，年节省资金约为47.93万元。单台空压机余热回收系统一次性投资费用为24万元左右，使用寿命为20年。根据效益分析整个项目改造的回收期约为30个月，并且应用此系统还能减少二氧化碳的排放量，降低对环境的污染。
空压机系统存在得大量电能转化为热量，从而改造能源浪费得现象，是可以通过全面的系统解决方案来消除和弥补的。
结合余热回收系统对原有空气压缩系统进行改造，既可以解决空压机冷却散热的难题，又可以充分利用废热，减少燃煤的消耗量，具有良好得经济和社会效益。
参考文献
[1]岑曦.空气压缩机热能回收系统的开发[D].上海：上海交通大学，2010.
[2]郑永星.喷油式压缩机得选用与能耗[J].设备管理与维修，2000.