Foxconn科技(鄭州)有限公司-壓縮空氣系統(tǒng)熱回收解決方案建議書

　　目 錄

　　報告摘要

　　一. 概述

　　二. 壓縮空氣系統(tǒng)概況

　　三. 項(xiàng)目現(xiàn)狀分析

　　四. 壓縮空氣系統(tǒng)熱回收系統(tǒng)額外收益

　　五. 方案預(yù)算及投入回報

　　六. 交貨期工程進(jìn)度

　　報告摘要

　　?壓縮機(jī)的輸入電能大部分轉(zhuǎn)化為壓縮熱并散發(fā)掉，本文從實(shí)踐出發(fā)，通過熱能回收案例介紹，闡述了壓縮空氣熱能回收在實(shí)踐中的意義，既能夠幫助企業(yè)節(jié)約能源消耗，又能夠間接減少CO2的排放，有著良好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會效益。

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

　　?本報告通過分析空壓機(jī)的運(yùn)行狀況，回收空壓機(jī)多余熱量，用于辦公室采暖,工人洗澡,車間酸洗工藝等，來達(dá)到節(jié)省能源，節(jié)約成本的目的。

　　?Foxconn科技(鄭州)有限公司壓縮空氣系統(tǒng)的熱回收節(jié)能改造主要包括空壓機(jī)內(nèi)部改造、溫度控制系統(tǒng)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(jié)約費(fèi)用80萬元

　　一. 概述

　　壓縮空氣是工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛的動力源之一。由于其具有平安、無公害、調(diào)節(jié)性能好、輸送方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，使其在現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用越來越廣泛。但要得到品質(zhì)優(yōu)良的壓縮空氣需要消耗大量能源。在大多數(shù)生產(chǎn)型企業(yè)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(jù)行業(yè)調(diào)查分析，空壓機(jī)系統(tǒng)5年的運(yùn)行費(fèi)用組成：系統(tǒng)的初期設(shè)備投資及設(shè)備維護(hù)費(fèi)用占到總費(fèi)用的百分之23，而電能消耗(電費(fèi))占到百分之77，幾乎所有的系統(tǒng)浪費(fèi)終都是體現(xiàn)在電費(fèi)上。

　　根據(jù)對全球范圍內(nèi)各個行業(yè)的空氣系統(tǒng)進(jìn)行評估，可以發(fā)現(xiàn)：絕大多數(shù)的壓縮空氣系統(tǒng)，無論其新或舊，運(yùn)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(dāng)?shù)南到y(tǒng)控制等等均會導(dǎo)致系統(tǒng)效率的下降，從而導(dǎo)致客戶大量的能耗浪費(fèi)。據(jù)統(tǒng)計，空氣系統(tǒng)的存在的系統(tǒng)浪費(fèi)約百分之15—百分之30。這部分損失，是可以通過全盤的系統(tǒng)解決方案來消除的。

　　在不斷提高系統(tǒng)效率的同時，我們發(fā)現(xiàn)空壓機(jī)運(yùn)行時會產(chǎn)生大量的壓縮熱，壓縮熱消耗的能量占機(jī)組運(yùn)行功率的百分之85，通常這部分能量通過機(jī)組的風(fēng)冷或水冷系統(tǒng)交換到大氣當(dāng)中。所以壓縮機(jī)的熱回收是持續(xù)降低空氣系統(tǒng)損耗，提高客戶生產(chǎn)力的必要手段。

　　對壓縮空氣系統(tǒng)節(jié)能提供全盤的解決方案應(yīng)該從壓縮空氣系統(tǒng)能源審核開始?，F(xiàn)代化的壓縮空氣系統(tǒng)運(yùn)行時所碰到的疑難和低效問題總是讓人覺得很復(fù)雜和無從下手。其實(shí)對壓縮空氣系統(tǒng)進(jìn)行正確的能源審核就可以為用戶的整個壓縮空氣系統(tǒng)提供全盤的解決方案。對壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備其進(jìn)行動態(tài)管理，使壓縮空氣系統(tǒng)組件充分發(fā)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(tǒng)能源審核和分析，采取適合實(shí)際的Solutionizing 解決方案，能夠?qū)崿F(xiàn)為客戶的壓縮空氣系統(tǒng)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(tǒng)概況

　　空氣壓縮機(jī)是廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)領(lǐng)域的通用機(jī)械，但輸入的電能中約百分之85的能量轉(zhuǎn)變?yōu)閴嚎s熱，并被各種冷凍器及排風(fēng)扇帶走并排放到環(huán)境中。根據(jù)相應(yīng)類型壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行改造，將其熱量回收，結(jié)合工廠實(shí)際情況將這些熱源進(jìn)行利用，那么就可以變廢為寶，將原本排入環(huán)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(jī)為例，可以在一天內(nèi)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(jī)每年的節(jié)能效果如下：

　　?回收熱能：>30×108kJ

　　?折合節(jié)約燃油：70t

　　?折合節(jié)約天然氣：80,250Nm3

　　?節(jié)約燃煤：144t

　　?節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤：104t

　　空氣壓縮機(jī)是目前的市場上普遍使用的一種動力設(shè)備，只需進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑欤梢蕴峁┢肺惠^高的熱源，用于鍋爐進(jìn)水預(yù)熱，生活熱水，空調(diào)供熱等。

　　三. 項(xiàng)目現(xiàn)狀分析

　　空壓機(jī)系統(tǒng)現(xiàn)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(shè)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(jī)機(jī)熱水產(chǎn)量，夏季每小時可產(chǎn)生3.69T。冬季每小時2.35T，單臺設(shè)備就可以完全滿足員工洗浴。

　　?公司目前有2000平方的辦公區(qū)域需要采暖，目前使用將近100臺空調(diào)機(jī)，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(fù)荷約為100W/平方，根據(jù)廠區(qū)辦公場所保溫，密封等條件，將采暖熱負(fù)荷適當(dāng)提高為120W/平方，2000平方的面積每天需要240KW的熱負(fù)荷，而空壓機(jī)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(nèi)，完全可以取代空調(diào)，而且不需要消耗任何能源，僅僅靠空壓機(jī)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(jié)垢，而洗浴用水則可以使用自來水，此外，設(shè)備長時間的使用后可能會發(fā)生泄漏，為避免洗浴用水中滲油，需要為洗浴系統(tǒng)安裝1個二次換熱裝置。

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

　　?空壓站熱能回收數(shù)據(jù)分析：2臺機(jī)組每天回收熱量為：

　　Q1=250×860×0.65×24×2=6708000kcal

　　這些熱量每天可產(chǎn)生60度的熱水149T

　　?方案實(shí)施要點(diǎn)：

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

　　?B.循環(huán)熱水罐中的熱水經(jīng)過管道泵輸入5號HRS換熱器。與自來水儲水罐中冷水進(jìn)行熱量交換，循環(huán)加熱自來水罐，每小時可產(chǎn)生3T60度左右的熱水，8小時產(chǎn)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(bǔ)水，每次用完后一次性大量補(bǔ)水，然后再次進(jìn)行加熱。

　　?C.循環(huán)熱水罐中的熱水通過保溫管道直接輸送到辦公區(qū)域內(nèi)的采暖系統(tǒng)循環(huán)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(chǎn)生大量熱水,因此該系統(tǒng)預(yù)留大量拓展空間.

　　?改造材料明細(xì)表

　　分析依據(jù)：

　　?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(bǔ)水溫度25℃，冬季5℃。

　　?1千瓦時=860千卡=3600千焦

　　技術(shù)可行性分析：

　　空壓機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的余熱，如果不交換掉，可引起電機(jī)高溫及排氣高溫，不但影響空壓機(jī)的使用壽命，更影響壓縮空氣的質(zhì)量;如直接由冷浸系統(tǒng)將熱量排放，不但浪費(fèi)了能源，更會造成熱污染。

　　英格索蘭是全球知名空壓機(jī)生產(chǎn)商，對空壓機(jī)擁有更全盤的認(rèn)識和專修的技術(shù)。英格索蘭進(jìn)行熱回收系統(tǒng)與空壓機(jī)擁有良好的兼容性，對空壓機(jī)的使用壽命和壓縮空氣的質(zhì)量都有主動作用。

　　節(jié)能效益分析：

　　每年可回收電能為：

　　325kW * 8000H*0.9 = 2340000kWH

　　轉(zhuǎn)換為熱能:

　　2340000kWH=2012400000大卡=8424000000千焦

　　全部利用起來可以生產(chǎn):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(jié)約:80萬元

　　四. 壓縮空氣系統(tǒng)熱回收系統(tǒng)額外收益

　　英格索蘭的熱回收系統(tǒng)除了產(chǎn)生明顯的節(jié)能收益外,還有一些額外的收益.

　　1、4臺空壓機(jī)機(jī)各單獨(dú)采用1套余熱利用回收系統(tǒng)，互不影響。

　　2、空壓機(jī)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(huán)境因素影響,完全免除了夏季頻繁高溫跳機(jī)的困擾,節(jié)約大量人力物力.

　　3、運(yùn)行溫度降低后,相關(guān)保養(yǎng)費(fèi)用也會適當(dāng)降低.。

　　4、先進(jìn)的節(jié)能設(shè)備及理念會大幅提升企業(yè)形象.。

　　5、可申請各級機(jī)構(gòu)的節(jié)能補(bǔ)貼

　　HRS-COMP熱回收系統(tǒng)參數(shù)：

　　熱回收系統(tǒng)示意圖

　　五. 方案預(yù)算及投資收益

　　投資預(yù)算分析：

　　每年節(jié)約80萬元

　　運(yùn)行10個月即可收回成本。

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　　六 交貨進(jìn)度和工程進(jìn)度

　　設(shè)備交貨期按貨物需求一覽表，交貨地點(diǎn)為工程現(xiàn)場。

　　(制造廠家應(yīng)提供項(xiàng)目的資料交付、設(shè)備制造和交貨、安裝、試車、考核、投產(chǎn)以及驗(yàn)收等總進(jìn)度計劃。具體節(jié)點(diǎn)應(yīng)按合理及優(yōu)化考慮。)

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