空壓機組廢熱回收利用循環經濟標準化試點

龐海峰

空壓機組廢熱回收利用循環經濟標準化試點

龐海峰

（江蘇文鳳化纖集團有限公司 ，江蘇海安 226600）

本文以化纖生產企業公用工程設備空壓機為研究對象，通過模塊式渦旋直接制冷（熱）技術在化纖中央空調改造中的應用和空壓機組廢熱回用在中央空調系統改造中的應用兩個循環經濟項目實施，節能效果顯著，同時形成五項標準，取得了良好的經濟效益，為化纖企業做出了示范。

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生產錦綸絲產品的集團公司。公司目前有6臺阿特拉斯，6臺復盛和2臺神鋼的空壓機。近年來公司組織實施多項循環經濟重點項目，有2項進入國家資源節約和環境保護國債項目計劃，有3項進入江蘇省節能與發展循環經濟專項資金計劃，企業循環經濟技術進步工作步入全國、全省同行業先進行列，循環經濟試點工作各項指標已全面或超額完成，實現了經濟、社會、環境效益的“三贏”。

1 研究目的

通過直冷技術在化纖生產過程中冷卻側吹風和環境風的應用，有效降低化纖生產中央空調制冷系統的電能消耗，從而達到降低生產成本，提高產品市場競爭力的目的。由于螺桿水冷機組為中央空調提供的冷凍水，是通過蒸發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器，再次吸收熱量，周而復始，形成連續工作的循環鏈。由于整個系統環節多，耗能點多，加之制冷機組使用日久管壁中易形成雜質粘附致使損耗增大。通過與東南大學能源與環境工程學院合作，研究開發了模塊化渦旋直接制冷技術應用到中央空調制冷系統節能改造。

2 實施背景

江蘇文鳳化纖集團有限公司在錦綸長絲生產中使用的工藝環境空調中，現有制冷機組12臺。夏天時，當環境氣溫高于18℃時即必須由制冷機組提供冷媒以確保生產工藝對空調溫度的要求（特殊產品環境溫度高于15℃，即需要增開冷凍機降溫）；冬天當環境溫低于15℃時，必須通過電加熱進行加熱，來保證工藝空調溫度在15℃～18℃之間。該制冷系統的設備裝機總容量為925kW,每年用于制冷的電量達288.6萬kWh，給公司的生產經營、產品銷售帶來了較大的影響。為了有效降低產品能耗，公司與東南大學合作，將模塊式渦旋制冷（熱）技術應用到我公司錦綸長絲生產的中央空調制冷系統改造中。

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

3 節能方式

模塊式渦旋直接制冷（熱）技術具有高效節能的特點。模塊式機組由數十個單元組合而成，這種設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，機組電腦控制系統自動調節其輸出與負荷始終保持最佳匹配，從而大大節省了運行費用。

利用空壓機組排出的35℃以上的干燥熱空氣補充中央空調所需熱量，經科學測算，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口引送到空調加熱段即可，徹底解決了中央空調冬季加熱耗電量大的難題。

圖1 改造前的中央空調制冷機組

圖2：改造后的中央空調制冷機組

圖3、改造前的中央空調制熱流程

圖4、改造后的中央空調制熱流程

4 投資金額

4.1 模塊式渦旋直接制冷（熱）技術在化纖中央空調改造中的應用

表1 投資設備一覽表

4.2 廢熱回用在中央空調余熱利用改造中的應用

新增節能保溫管道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，技術服務費5萬元；總投資：14.18萬元。

合計投資：231+14.18=245.18萬元。

5 節能效果

5.1模塊式渦旋直接制冷（熱）技術在化纖中央空調改造中的應用

表2 系統配置與節能效果比較表

續表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

節電率：523.52/1439=36.38%

年節約電量：523.52×3120=1633382 kWh

5.2廢熱回用在中央空調余熱利用改造中的應用

表3 中央空調余熱利用改造情況比較表

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

6 標準化工作內容和任務

6.1在標準化方面

建立全公司的循環經濟標準化體系，完成收集企業用國家法律法規和各類國家、行業、地方標準，完成制定企業技術標準、管理標準、工作標準等工作，完成循環經濟標準化體系的組織實施、自查和持續改進等工作。最終形成五項標準：1、制定保溫管道安裝標準；2、制定空調空壓人員工作標準；3、制定空調空壓崗位管理標準；4、制定各工序技術參數內控指標、中間產品的質量內控指標標準；5、制定單位產品能耗標準。

6.2在循環經濟技術方面

（1）加快現有生產線節能、節水改造。組織實施了能效電廠節電改造項目，通過實施綠色照明、應用高效電機變頻改造、空調、變壓器及工藝技術節能改造。

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

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

[2]姚晶宏. 空壓機節能的新方式[J]. 節能與環保, 2010,(05).

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[4]歐陽焰嘯. 空壓機的節能改造方式[J]. 石油和化工節能, 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:化纖產品質量控制,企業能源管理與技術改造。