空壓機組廢熱回收利用循環(huán)經(jīng)濟標準化試點

龐海峰

空壓機組廢熱回收利用循環(huán)經(jīng)濟標準化試點

龐海峰

（江蘇文鳳化纖集團有限公司 ，江蘇海安 226600）

本文以化纖生產(chǎn)企業(yè)公用工程設(shè)備空壓機為研究對象，通過模塊式渦旋直接制冷（熱）技術(shù)在化纖中央空調(diào)改造中的應(yīng)用和空壓機組廢熱回用在中央空調(diào)系統(tǒng)改造中的應(yīng)用兩個循環(huán)經(jīng)濟項目實施，節(jié)能效果顯著，同時形成五項標準，取得了良好的經(jīng)濟效益，為化纖企業(yè)做出了示范。

空壓機；廢熱回收；標準化

江蘇文鳳化纖集團有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)錦綸絲產(chǎn)品的集團公司。公司目前有6臺阿特拉斯，6臺復(fù)盛和2臺神鋼的空壓機。近年來公司組織實施多項循環(huán)經(jīng)濟重點項目，有2項進入國家資源節(jié)約和環(huán)境保護國債項目計劃，有3項進入江蘇省節(jié)能與發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟專項資金計劃，企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟技術(shù)進步工作步入全國、全省同行業(yè)先進行列，循環(huán)經(jīng)濟試點工作各項指標已全面或超額完成，實現(xiàn)了經(jīng)濟、社會、環(huán)境效益的“三贏”。

1 研究目的

通過直冷技術(shù)在化纖生產(chǎn)過程中冷卻側(cè)吹風(fēng)和環(huán)境風(fēng)的應(yīng)用，有效降低化纖生產(chǎn)中央空調(diào)制冷系統(tǒng)的電能消耗，從而達到降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品市場競爭力的目的。由于螺桿水冷機組為中央空調(diào)提供的冷凍水，是通過蒸發(fā)器吸收冷凍水中的熱量而制取冷凍水，再用冷媒水泵輸送到各中央空調(diào)機組冷卻段的表冷器吸收空氣中的熱量制得符合工藝溫度要求的靜冷空氣，而吸收了熱量的冷媒必須得到有效的冷卻后才能回到蒸發(fā)器，再次吸收熱量，周而復(fù)始，形成連續(xù)工作的循環(huán)鏈。由于整個系統(tǒng)環(huán)節(jié)多，耗能點多，加之制冷機組使用日久管壁中易形成雜質(zhì)粘附致使損耗增大。通過與東南大學(xué)能源與環(huán)境工程學(xué)院合作，研究開發(fā)了模塊化渦旋直接制冷技術(shù)應(yīng)用到中央空調(diào)制冷系統(tǒng)節(jié)能改造。

2 實施背景

江蘇文鳳化纖集團有限公司在錦綸長絲生產(chǎn)中使用的工藝環(huán)境空調(diào)中，現(xiàn)有制冷機組12臺。夏天時，當環(huán)境氣溫高于18℃時即必須由制冷機組提供冷媒以確保生產(chǎn)工藝對空調(diào)溫度的要求（特殊產(chǎn)品環(huán)境溫度高于15℃，即需要增開冷凍機降溫）；冬天當環(huán)境溫低于15℃時，必須通過電加熱進行加熱，來保證工藝空調(diào)溫度在15℃～18℃之間。該制冷系統(tǒng)的設(shè)備裝機總?cè)萘繛?25kW,每年用于制冷的電量達288.6萬kWh，給公司的生產(chǎn)經(jīng)營、產(chǎn)品銷售帶來了較大的影響。為了有效降低產(chǎn)品能耗，公司與東南大學(xué)合作，將模塊式渦旋制冷（熱）技術(shù)應(yīng)用到我公司錦綸長絲生產(chǎn)的中央空調(diào)制冷系統(tǒng)改造中。

為有效降低電能消耗，公司與東南大學(xué)能源與環(huán)境管理學(xué)院校合作，研制了將空壓機組排出的廢棄熱空氣（≥35℃）引送到中央空調(diào)電加熱段的節(jié)能改造方案。

3 節(jié)能方式

模塊式渦旋直接制冷（熱）技術(shù)具有高效節(jié)能的特點。模塊式機組由數(shù)十個單元組合而成，這種設(shè)計以其單元步進的方式解決了其他機組很難解決的難題，即在負荷從最小到最大的變化過程中，機組電腦控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)其輸出與負荷始終保持最佳匹配，從而大大節(jié)省了運行費用。

利用空壓機組排出的35℃以上的干燥熱空氣補充中央空調(diào)所需熱量，經(jīng)科學(xué)測算，完全能夠取代電加熱。由于此熱量屬于余熱利用的范疇，幾乎無需耗用任何動力，只需要用保溫管道將空壓機廢熱從出風(fēng)口引送到空調(diào)加熱段即可，徹底解決了中央空調(diào)冬季加熱耗電量大的難題。

圖1 改造前的中央空調(diào)制冷機組

圖2：改造后的中央空調(diào)制冷機組

圖3、改造前的中央空調(diào)制熱流程

圖4、改造后的中央空調(diào)制熱流程

4 投資金額

4.1 模塊式渦旋直接制冷（熱）技術(shù)在化纖中央空調(diào)改造中的應(yīng)用

表1 投資設(shè)備一覽表

4.2 廢熱回用在中央空調(diào)余熱利用改造中的應(yīng)用

新增節(jié)能保溫管道164米，每米造價420元，保溫管道總造價6.88萬元；安裝費2.3萬元，技術(shù)服務(wù)費5萬元；總投資：14.18萬元。

合計投資：231+14.18=245.18萬元。

5 節(jié)能效果

5.1模塊式渦旋直接制冷（熱）技術(shù)在化纖中央空調(diào)改造中的應(yīng)用

表2 系統(tǒng)配置與節(jié)能效果比較表

續(xù)表2

改造前：能效比=3885:925=4.2:1

改造后：能效比=3902:840=4.645:1

改造后能效比提高：（4.645-4.2）/4.2=10.60%

改造前制冷效率按81.5%計算，則

改造后節(jié)約電力=（925×10.60%×81.5%）+（469×85%-0）+（45×100%-0）=523.52kW

改造前總電力：925+469+45=1439 kW

節(jié)電率：523.52/1439=36.38%

年節(jié)約電量：523.52×3120=1633382 kWh

5.2廢熱回用在中央空調(diào)余熱利用改造中的應(yīng)用

表3 中央空調(diào)余熱利用改造情況比較表

從表2可知，中央空調(diào)余熱利用改造后年節(jié)約電量為：1440×65%×2160=2021760kWh。

6 標準化工作內(nèi)容和任務(wù)

6.1在標準化方面

建立全公司的循環(huán)經(jīng)濟標準化體系，完成收集企業(yè)用國家法律法規(guī)和各類國家、行業(yè)、地方標準，完成制定企業(yè)技術(shù)標準、管理標準、工作標準等工作，完成循環(huán)經(jīng)濟標準化體系的組織實施、自查和持續(xù)改進等工作。最終形成五項標準：1、制定保溫管道安裝標準；2、制定空調(diào)空壓人員工作標準；3、制定空調(diào)空壓崗位管理標準；4、制定各工序技術(shù)參數(shù)內(nèi)控指標、中間產(chǎn)品的質(zhì)量內(nèi)控指標標準；5、制定單位產(chǎn)品能耗標準。

6.2在循環(huán)經(jīng)濟技術(shù)方面

（1）加快現(xiàn)有生產(chǎn)線節(jié)能、節(jié)水改造。組織實施了能效電廠節(jié)電改造項目，通過實施綠色照明、應(yīng)用高效電機變頻改造、空調(diào)、變壓器及工藝技術(shù)節(jié)能改造。

(2)積極推進資源循環(huán)、高效利用?？偣炯八鶎俑髯庸揪⒘搜h(huán)用水系統(tǒng)，將一次性用水改為封閉循環(huán)用水系統(tǒng)，將空調(diào)、制冷機等改造為風(fēng)冷，同時全面建立廢棄物再利用管理系統(tǒng)，實現(xiàn)全公司廢絲、邊角料等回收加工利用。加快拓展產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)前延后伸，將化纖循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模不斷做大。

[1]歐陽焰嘯. 關(guān)于空壓機節(jié)能方法的探索[J]. 印制電路信息, 2009,(05).

[2]姚晶宏. 空壓機節(jié)能的新方式[J]. 節(jié)能與環(huán)保, 2010,(05).

[3]李 昀. 變頻器在空壓機系統(tǒng)中的節(jié)能應(yīng)用[J]. 寧夏機械, 2009,(03).

[4]歐陽焰嘯. 空壓機的節(jié)能改造方式[J]. 石油和化工節(jié)能, 2009, (05).

Air compressor waste heat recycling standardization of circular economy pilot

PANG Hai-feng
(Jiangsu Wenfeng Chemical Fiber Group Co., Ltd., Jiangsu Hai’an 226600,China)

This article takes the engineering equipment air compressor of chemical fiber manufacturers as the research object ,by conducting the applications of refrigeration/heating technology in central air-conditioning modification with modular vortex,and reusing the waste heat of air compressor in application of central air-conditioning system, successfully and significantly accomplished energy-saving effect，meanwhile,formed five-item standard and obtained sound economic sense and made example for all chemical fiber manufacturers.

air compressor; waste heat; standardization

TK11

A

投稿日期：2017-05-23

龐海峰(1983-),男,助理工程師,本科,江蘇海安人,主要研究方向:化纖產(chǎn)品質(zhì)量控制,企業(yè)能源管理與技術(shù)改造。