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Foxconn科技(鄭州)有限公司-壓縮空氣系統熱回收解決方案建議書

發布時間:2018-09-21 12:43:26 文章來源:azsggtwy 點擊次數:1973次

  目 錄

  報告摘要

  一. 概述

  二. 壓縮空氣系統概況

  三. 項目現狀分析

  四. 壓縮空氣系統熱回收系統額外收益

  五. 方案預算及投入回報

  六. 交貨期工程進度

  報告摘要

  ?壓縮機的輸入電能大部分轉化為壓縮熱并散發掉,本文從實踐出發,通過熱能回收案例介紹,闡述了壓縮空氣熱能回收在實踐中的意義,既能夠幫助企業節約能源消耗,又能夠間接減少CO2的排放,有著良好的經濟、環境和社會效益。

  ?河南明泰鋁業有限公司,其壓縮空氣系統主要由10臺英格索蘭噴油螺桿式空壓機及其后處理組成。經過初步考察,本報告初步分析了壓縮空氣系統的運行和耗能情況,并針對其中存在的節能空間推薦了改造方案。

  ?本報告通過分析空壓機的運行狀況,回收空壓機多余熱量,用于辦公室采暖,工人洗澡,車間酸洗工藝等,來達到節省能源,節約成本的目的。

  ?Foxconn科技(鄭州)有限公司壓縮空氣系統的熱回收節能改造主要包括空壓機內部改造、溫度控制系統改造和熱回收模塊改造,每年可回收電能234萬千瓦時,回收熱能完全滿足員工洗浴和辦公采暖,年節約費用80萬元

  一. 概述

  壓縮空氣是工業領域中應用廣泛的動力源之一。由于其具有平安、無公害、調節性能好、輸送方便等諸多優點,使其在現代工業領域中應用越來越廣泛。但要得到品質優良的壓縮空氣需要消耗大量能源。在大多數生產型企業中,壓縮空氣的能源消耗占全部電力消耗的百分之10—百分之35。

  根據行業調查分析,空壓機系統5年的運行費用組成:系統的初期設備投資及設備維護費用占到總費用的百分之23,而電能消耗(電費)占到百分之77,幾乎所有的系統浪費終都是體現在電費上。

  根據對全球范圍內各個行業的空氣系統進行評估,可以發現:絕大多數的壓縮空氣系統,無論其新或舊,運行的效率都不理想—壓縮空氣泄漏、人為用氣、不正確的使用和不適當的系統控制等等均會導致系統效率的下降,從而導致客戶大量的能耗浪費。據統計,空氣系統的存在的系統浪費約百分之15—百分之30。這部分損失,是可以通過全盤的系統解決方案來消除的。

  在不斷提高系統效率的同時,我們發現空壓機運行時會產生大量的壓縮熱,壓縮熱消耗的能量占機組運行功率的百分之85,通常這部分能量通過機組的風冷或水冷系統交換到大氣當中。所以壓縮機的熱回收是持續降低空氣系統損耗,提高客戶生產力的必要手段。

  對壓縮空氣系統節能提供全盤的解決方案應該從壓縮空氣系統能源審核開始。現代化的壓縮空氣系統運行時所碰到的疑難和低效問題總是讓人覺得很復雜和無從下手。其實對壓縮空氣系統進行正確的能源審核就可以為用戶的整個壓縮空氣系統提供全盤的解決方案。對壓縮空氣系統設備其進行動態管理,使壓縮空氣系統組件充分發揮效能。

  通過英格索蘭在壓縮空氣方面的專門的、全盤的空氣系統能源審核和分析,采取適合實際的Solutionizing 解決方案,能夠實現為客戶的壓縮空氣系統降低百分之10—百分之50的電力消耗,為客戶帶來新的利潤空間。

  二. 壓縮空氣系統概況

  空氣壓縮機是廣泛應用于生產領域的通用機械,但輸入的電能中約百分之85的能量轉變為壓縮熱,并被各種冷凍器及排風扇帶走并排放到環境中。根據相應類型壓縮機的結構和原理適當地進行改造,將其熱量回收,結合工廠實際情況將這些熱源進行利用,那么就可以變廢為寶,將原本排入環境的熱量收集利用,減少用于其他用途加熱的燃料消耗量。

  以平均軸功率160kW 的壓縮機為例,可以在一天內將近50t水提高40℃,如果工廠可以充分利用這些熱量,將大大減少燃油或天然氣的消耗量,同時減少了CO2 向大氣的排放。

  160kW壓縮機每年的節能效果如下:

  ?回收熱能:>30×108kJ

  ?折合節約燃油:70t

  ?折合節約天然氣:80,250Nm3

  ?節約燃煤:144t

  ?節約標準煤:104t

  空氣壓縮機是目前的市場上普遍使用的一種動力設備,只需進行適當的改造,可以提供品位較高的熱源,用于鍋爐進水預熱,生活熱水,空調供熱等。

  三. 項目現狀分析

  空壓機系統現狀分析:

  方案分析:

  ?公司目前有400名員工,四班三倒,8小時倒班,每班100人,考慮到加班因素,因此,每班有120人同時洗澡,按照平均每人80升水設計,每班洗澡需消耗熱水10T。三班共計30T熱水。按照HRS-300A額定水量,以各空壓機機熱水產量,夏季每小時可產生3.69T。冬季每小時2.35T,單臺設備就可以完全滿足員工洗浴。

  ?公司目前有2000平方的辦公區域需要采暖,目前使用將近100臺空調機,每年能耗巨大,而且制冷劑的泄露也會破壞臭氧層。正常住宅采暖熱負荷約為100W/平方,根據廠區辦公場所保溫,密封等條件,將采暖熱負荷適當提高為120W/平方,2000平方的面積每天需要240KW的熱負荷,而空壓機熱能回收裝置可回收325KW的電能,完全能滿足采暖需要。改造完成后,在150天的采暖期內,完全可以取代空調,而且不需要消耗任何能源,僅僅靠空壓機回收的熱能就能滿足采暖需要。

  ?由于采暖用水需要使用軟化水,或者純水,來避免管道結垢,而洗浴用水則可以使用自來水,此外,設備長時間的使用后可能會發生泄漏,為避免洗浴用水中滲油,需要為洗浴系統安裝1個二次換熱裝置。

  ?客戶空壓站中的4臺MM250空壓機,平時需有2臺運行,2臺備用,每周切換運行,為了保證大限度的回收壓縮熱,我們設計安裝4套英格索蘭HRS-250A熱回收裝置。

  ?空壓站熱能回收數據分析:2臺機組每天回收熱量為:

  Q1=250×860×0.65×24×2=6708000kcal

  這些熱量每天可產生60度的熱水149T

  ?方案實施要點:

  ?A.將制水房所制作的軟水經DN60的鍍鋅管道輸送公司30 T循環熱水儲水罐,然后進過管道泵加壓進入空壓機房2臺250KW的空壓機余熱回收裝置,經余熱回收裝置產生不低于60度熱水(夏季7T/小時、冬季5T/小時)回到循環熱水儲罐(儲量30T),儲水罐出入口加裝 Y型過濾器,循環加熱。高可產生70度熱水。在儲水罐中安裝液位控制組件,水位降低時進行補水。

  ?B.循環熱水罐中的熱水經過管道泵輸入5號HRS換熱器。與自來水儲水罐中冷水進行熱量交換,循環加熱自來水罐,每小時可產生3T60度左右的熱水,8小時產生24T,完全滿足每8小時10T左右的用水量。自來水罐安裝液位控制,定時補水,每次用完后一次性大量補水,然后再次進行加熱。

  ?C.循環熱水罐中的熱水通過保溫管道直接輸送到辦公區域內的采暖系統循環一周后再次回到熱水罐。

  ?D.由于采暖需求僅僅采暖季才會用到,但是非采暖季仍會產生大量熱水,因此該系統預留大量拓展空間.

  ?改造材料明細表

  分析依據:

  ?1T水每升高1℃,所需要熱量為1,000kcal;

  ?熱水蓄熱溫度60℃;

  ?柴油熱值10,300 kcal/kg,單價5,500元/T;

  ?天然氣熱值8,500 kcal/m3,單價3.20元/Nm3;

  ?夏季補水溫度25℃,冬季5℃。

  ?1千瓦時=860千卡=3600千焦

  技術可行性分析:

  空壓機運行產生的余熱,如果不交換掉,可引起電機高溫及排氣高溫,不但影響空壓機的使用壽命,更影響壓縮空氣的質量;如直接由冷浸系統將熱量排放,不但浪費了能源,更會造成熱污染。

  英格索蘭是全球知名空壓機生產商,對空壓機擁有更全盤的認識和專修的技術。英格索蘭進行熱回收系統與空壓機擁有良好的兼容性,對空壓機的使用壽命和壓縮空氣的質量都有主動作用。

  節能效益分析:

  每年可回收電能為:

  325kW * 8000H*0.9 = 2340000kWH

  轉換為熱能:

  2340000kWH=2012400000大卡=8424000000千焦

  全部利用起來可以生產:4.5WT熱水

  這些熱能目前能夠利用的僅為143萬KWH,占整個回收能源的百分之60.

  僅僅如此, 每年就可節約:80萬元

  四. 壓縮空氣系統熱回收系統額外收益

  英格索蘭的熱回收系統除了產生明顯的節能收益外,還有一些額外的收益.

  1、4臺空壓機機各單獨采用1套余熱利用回收系統,互不影響。

  2、空壓機噴油溫度保持在85度左右的佳工作溫度,而且基本不會受到環境因素影響,完全免除了夏季頻繁高溫跳機的困擾,節約大量人力物力.

  3、運行溫度降低后,相關保養費用也會適當降低.。

  4、先進的節能設備及理念會大幅提升企業形象.。

  5、可申請各級機構的節能補貼

  HRS-COMP熱回收系統參數:

  熱回收系統示意圖

  五. 方案預算及投資收益

  投資預算分析:

  每年節約80萬元

  運行10個月即可收回成本。

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  六 交貨進度和工程進度

  設備交貨期按貨物需求一覽表,交貨地點為工程現場。

  (制造廠家應提供項目的資料交付、設備制造和交貨、安裝、試車、考核、投產以及驗收等總進度計劃。具體節點應按合理及優化考慮。)

 



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