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证券配资餘熱回收技術的應用及節能效益分析

 

  螺杆式空氣壓縮機如今在工业企业中應用非常廣泛,由于证券配资的特殊性,其餘熱回收的潛力非常大,经濟效益明顯。以下具體對螺杆空壓機餘熱回收的節能潛力和節能经濟效益進行分析讨論。

  1、空壓機運行過程中所存在的問題

  如圖1所示,空壓機在産生壓縮空氣的過程中,100%的軸功率轉換成熱量,在通過其自身的散熱冷卻系統来給高溫高壓的油、氣降溫的過程中,約有90%以上的熱能被無端的浪费。對于空壓機數量衆多的企业,这部分節能潛力相當大。

  2、螺杆空壓機餘熱利用技術介紹

  空壓機餘熱利用技術是在不改變空壓機原有工作狀态的前提下合理利用空壓機餘熱,通過水泵将冷卻水经過冷熱交換器把空壓機的熱油迅速冷卻下来,将这部分餘熱经過熱量回收裝置轉化为熱水供生活及有需要的生産工藝等使用,不需要任何花费任何運行成本。同時優化空壓機油降溫的效果,實現主機節能。

  3、餘熱回收利用改造的節能量及经濟效益分析

  3.1節能量分析

  以無錫天山水泥有限公司为例,該企业有4台110kW的空壓機,企业共有員工200人,設置有職工浴室,企业通過1台燃料为原煤的熱水鍋爐供應浴室所需熱水。以下對該企业空壓機餘熱回收利用後所産生的節能量進行分析:

  3.1.1可回收熱量計算

  電力的熱值为3600kJ/(kW·h),即1kW·h電力的低位發熱量为3.6MJ。根據實測,該空壓機每小時耗電量約为90kW·h。空壓機餘熱回收的效率按72%計算,則該台空壓機每小時可回收的熱量Q1为:Q1=90kW×1h×3600kJ/(kW·h)×1台×72%=233.28MJ/h;每天空壓機開機負載時間按照20h計算,則每天回收熱量Q2为Q2=Q1×20h=4665.6MJ;按年運行時間为330天計算,年可回收熱量Q3为:Q3=Q2×330=1539.6GJ;熱力當量折标系數为0.03412tce/GJ,則年回收的熱量折标準煤即該項目的節能量为:A=Q3×0.03412tce/GJ=52.53tce。

  3.1.2餘熱回收利用可産生熱水計算

  水的比熱容为4.1868kJ/(kg·K),即1kg水吸收4.1868kJ的熱量,溫度會上升1℃。

  熱量計算公式为Q=Cm·Δt,式中C为比熱容,m为水量,Δt为溫度變化值。

  冬天時(冬天時間以10月到4月共7個月計),入水水溫度低,以入水溫为5℃計算,需要從5℃上升至55℃,溫差为50℃。所以冬天空壓機每天熱回收可産生的熱水量B1=Q2/[4.1868kJ/(kg·K)×50]=22t/D。

  夏天時(夏天時間以5月到9月共5個月計)入水水溫度高,以入水溫为15℃計算,需要從15℃上升至55℃,溫差为40℃。所以夏天空壓機每天熱回收可産生熱水量B2=4665.6MJ/[4.1868(kJ/kg·K)×40]=28t(夏季空壓機的産熱量更高,同樣按72%計算)。

  根據加權平均算法,1台110kw空壓機熱回收平均每天可産熱水量B3=(B1×7+B2×5)/12=24.5t。经以上計算可知該空壓機餘熱回收平均每天可産24.5t熱水。

  3.1.3結果分析

  該企业共有員工200人,每人每天洗澡1次約为50L,則每天消耗熱水量C=200人×50L/1000=10t/d(需求使用自来水)。

  而空壓機進行餘熱回收利用後1台空壓機可産生24.5t熱水,所以該企业隻需改造1台110kW空壓機進行熱回收即可滿足員工用熱水需求。

  3.2经濟效益分析(利潤、投资回收期等指标分析)

  企业原先采用熱水鍋爐,以原煤为燃料,根據企业之前的運行數據,鍋爐年耗煤量約为150t,采用餘熱利用之後,将取消原煤的使用,即可節約150t原煤,原煤价格按1000元/t計算,年可節約费用15×104元。

  該項目總投资額为18.5×104元。利潤、投资回收期等指标分析如下:a)本項目總投资费用I=18.5×104元;b)年運行费用總節省金額P=15×104元;c)新增設備年折舊费D=總投资费用I/設備使用年限Y=18.5/10=1.85×104元;d)應稅利潤T:P-D=15-1.85=13.15×104元;e)淨利潤=應稅利潤-各項應納稅金總和=13.15×(1-33%)=8.81×104元;f)年增加現金流量F=淨利潤+年折舊费=8.81+1.85=10.66×104元;g)投资償還期N=總投资I/年增加現金流量=18.5/10.66=1.74年;h)淨現值-初始投资額I=10.66×6.1446-18.5=47×104元>0。

  式中貼現率按10%,折舊按10年,年金現值系數按照6.1446計算。

  從以上計算可知,該項目方案各項指标均優于经濟評估準則指标,因此方案在经濟上可行。

  該工程投资费用約为18.5×104元,預計投资回收期为:18.5×104元/15×104元=1.2年,約15個月。

  3.3值得注意的問題

  如果企业用熱水量不多而空壓機數量及裝機容量又很大,則需進行詳細的可行性研究方案分析。通過以上分析得知,該企业雖然有多台空壓機的餘熱可進行利用,但是就目前企业的需求,隻需投资改造1台就能滿足企业所需。所以企业在投资改造前需進行利潤、投资回收期等指标分析,如用于工藝生産,則需考慮工藝溫度是否能滿足要求,不能盲目建設,應選擇适合企业需要的餘熱回收方案,以免造成回收期時間較長,轉換的熱水較多所造成的浪费現象。

  4、結語

  空壓機的使用幾乎遍布各個行业,從以上的分析可知,空壓機的餘熱利用具有非常大的節能潛力和经濟效益。從十三五的節能規劃和企业降低生産成本增加市場競争力的角度考慮,空壓機餘熱利用将是一項非常值得在工业企业中推廣的項目。企业在進行餘熱回收技術改造時,可請當地的節能服務機構對企业的餘熱资源量、投资回收期等经濟性數據進行測試對比分析,選擇符合企业實際情況的餘熱回收方案。

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