螺桿式空壓機熱回收與熱利用及高效冷卻器清理方法在臨選廠的應(yīng)用

淮北礦業(yè)（集團）有限責(zé)任公司 臨渙選煤廠 安徽淮北 235141

摘要：本文介紹了螺桿式空壓機熱回收與熱利用的原理以及冷卻器的清理方法在選煤廠日常生產(chǎn)中，壓風(fēng)機的正常運轉(zhuǎn)在整個選礦工藝中占有很重要的地位。臨渙選煤廠西區(qū)共有17臺壓風(fēng)機，型號：TS32S-400/450，其擔(dān)負著選煤生產(chǎn)的供風(fēng)系統(tǒng)，螺桿空氣壓縮機長期連續(xù)的運行過程中，把電能轉(zhuǎn)換為機械能，機械能轉(zhuǎn)換為風(fēng)能，在能量轉(zhuǎn)換過程中產(chǎn)生巨大的熱量以及會對空壓機冷卻器內(nèi)的螺紋銅管結(jié)水垢。

關(guān)鍵詞：空壓機；能量；冷卻器；熱回收；熱利用

一、螺桿空壓機使用現(xiàn)狀

空壓機在機械能轉(zhuǎn)換為風(fēng)能過程中，空氣得到強烈的高壓壓縮，使之溫度驟升，這是普通物理學(xué)機械能量轉(zhuǎn)換現(xiàn)象。空壓機螺桿的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的高溫?zé)崃浚煽諌簷C潤滑油的加入混合成油/氣蒸汽排出機體，這部分高溫油/氣流的熱量相當(dāng)于空壓機輸入功率的3/4，它的溫度通常在80℃（冬季）-100℃（夏秋季），這此熱能都由于機器運行溫度的要求，所以壓風(fēng)機工作時產(chǎn)生的大量熱量被冷卻水換熱散發(fā)，造成了能源浪費，同時冷卻水在冷卻器能量轉(zhuǎn)換過程中極易造成冷卻器內(nèi)的螺紋銅管結(jié)水垢堵塞冷卻器。

二、螺桿空壓機的創(chuàng)新改造思路

1、壓縮機產(chǎn)生能量約有80%是以熱的形式散發(fā)出去，真正有效的能量應(yīng)用不到20%，因此壓縮機熱回收以及選煤廠節(jié)能潛力非常大。

2、與燃煤、燃油相比空壓機熱回收無污染，減少了一氧化碳、二氧化硫、黑煙和噪音、油污對大氣環(huán)境的污染，綠色環(huán)保實用。

3、通過對壓風(fēng)機房外安裝熱交換器把壓風(fēng)機產(chǎn)生余熱進行回收再利用。

4、技術(shù)人員通過搜集相關(guān)銅管除垢的資料后，決定使用緩蝕劑、擴散劑以及有機酸按照一定的比例進行冷卻器進行清理。

三、空壓機的改造和創(chuàng)新簡述

1、空壓機的熱回收與熱利用

為最大限度的利用空壓機工作時產(chǎn)生的熱能，結(jié)合西區(qū)空壓機使用現(xiàn)狀，在廠及相關(guān)部門指導(dǎo)下，車間在西區(qū)綜合辦公樓東側(cè)水源井處安裝深井泵，并在壓風(fēng)機房外安裝四臺換熱器，然后換熱器外循環(huán)管道與電廠冷卻水連接起來，內(nèi)循環(huán)管道與空壓機冷卻水管道連接起來通過換熱器的作用把壓縮機產(chǎn)生能量傳遞給水源井處水并把水源井換熱后的水供給到東區(qū)澡堂使用，及西區(qū)各生產(chǎn)班組使用。

2、空壓機的油—水冷卻器清理方法

維修人員首先使用ZJ-824 安全除垢劑、LAN-826多用有機酸洗緩蝕劑，按照一定的比例混合均勻后，先通過螺紋軟管對冷卻器內(nèi)的銅管把大塊水垢先進行透通，然后通過耐腐蝕水泵經(jīng)過自制的橡膠管路把冷卻器連接起來進行清理。

四、改造應(yīng)用效益分析

一、安全、實用、無污染。

無污染、減少對大氣環(huán)境的污染。一旦安裝投入使用，只要空壓機在運行，東區(qū)澡堂就隨時可以提取到熱水使用。不必定時定量供應(yīng)，西區(qū)各班組也可以在冬季使用熱水來洗工作服。為創(chuàng)建資源節(jié)約型型企業(yè)奠定基礎(chǔ)。

二、高效經(jīng)濟運行

1、臨選廠壓風(fēng)機9262冷卻循環(huán)泵q=220m/h，西區(qū)壓風(fēng)機按每天工作12h，根據(jù)能量轉(zhuǎn)換公式：Q=cmΔT（水比熱容4200 J/（kg*℃））ΔT=30℃、所以通過空壓機回收一天節(jié)約能量為Q=c*m*ΔT=332640000kJ；

2、普通原煤的發(fā)熱量約為：1680kJ/kg，故回收熱能相當(dāng)于M=Q/1680即198t原煤的熱量，根據(jù)市場價格一般原煤價格約為280元/t，相當(dāng)于每天節(jié)約人民幣5.47萬元；

3、壓風(fēng)機一套冷卻器價格約7萬元，在未清理壓風(fēng)機冷卻器之前，壓風(fēng)機僅冷卻器一年的維護費用就高達80余萬元，后來通過技術(shù)科打報告外修，清理一臺冷卻器約占冷卻器價格的10%，現(xiàn)自行清理冷卻器的維護費用僅為150元，且使用效果明顯，未出現(xiàn)因冷卻器缺少配件而導(dǎo)致壓風(fēng)機大面積的跳電，造成選煤不能生產(chǎn)。

三、保證了選煤生產(chǎn)的連續(xù)進行

空壓機工作溫度的降低，減少了機器的故障，延長了設(shè)備的使用壽命，降低了維修保養(yǎng)成本，增大了空壓機油、油氣分離器、冷卻器更換期限。

螺桿空氣壓縮機的主要費用是運行費用，屬于高成本設(shè)備，其次是耗材的更換，空壓機油、冷卻器、油氣分離器。例一臺壽力TS32S-400空壓機螺桿一年的保養(yǎng)費用約為10萬元，使用周期為365天，耗材費用270元/天。使用同期可延長28%，即470天，延長后的耗材費用是212元/天。空壓機在85℃內(nèi)運行，防止油乳化、積碳現(xiàn)象降低。

總之，經(jīng)過改造后的運行情況來看，空壓機熱回收系統(tǒng)在不影響壓縮機正常工作的前提下，完全達到了節(jié)能、環(huán)保以及節(jié)支降耗，降低使用和維護成本的要求。

五、結(jié)語

通過對空壓機工作時產(chǎn)生的熱量二次循環(huán)利用及高效清理空壓機冷卻器，不僅改善了空壓機的使用環(huán)境，而且安全、高效、環(huán)保、無污染、節(jié)約成本，此項改造可廣泛運用到各廠礦中。

參考文獻：

[1]李本高 《現(xiàn)代工業(yè)水處理技術(shù)與應(yīng)用》[M]中國石化出版社2004.6，168—226

[2]鄧曉陽《選煤實用技術(shù)叢書》[M]中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2004，20—105

[3]劉建民，陳建軍.螺桿空壓機運行及維護技術(shù)問答[M]中國電力出版社，2007.10 30-80