能量回收系统第一部分:能量回收系统介绍压缩空气是工业领域中应用最广泛的动力源之一。

由于其具有安全、无公害、调节性能好、输送方便等诸多优点，使其在现代工业领域中应用越来越广泛。

但要得到品质优良的压缩空气需要消耗大量能源。

在大多数生产型企业中，压缩空气的能源消耗占全部电力消耗的10%—35%。

根据行业调查分析，空压机系统5年的运行费用组成：系统的初期设备投资及设备维护费用占到总费用的25%，而电能消耗（电费）占到75%，几乎所有的系统浪费最终都是体现在电费上。

根据对全球范围内各个行业的空气系统进行评估，可以发现：绝大多数的压缩空气系统，无论其新或旧，运行的效率都不理想—压缩空气泄漏、人为用气、不正确的使用和不适当的系统控制等等均会导致系统效率的下降，从而导致客户大量的能耗浪费。

据统计,空气系统的存在的系统浪费约15—30%。

这部分损失，是可以通过全面的系统解决方案来消除的。

对压缩空气系统节能提供全面的解决方案应该从压缩空气系统能源审计开始。

现代化的压缩空气系统运行时所碰到的疑难和低效问题总是让人觉得很复杂和无从下手。

其实对压缩空气系统进行正确的能源审计就可以为用户的整个压缩空气系统提供全面的解决方案。

对压缩空气系统设备其进行动态管理，使压缩空气系统组件充分发挥效能。

通过我们在压缩空气方面的专业的、全面的空气系统能源审计和分析采取适合实际的解决方案，能够实现为客户的压缩空气系统降低10%—50%的电力消耗，为客户带来新的利润空间。

经过连续近二十年的经济高速增长，中国已经成为全球制造业的中心，大规模的产量提升，造成巨大的资源消耗和能量需求，过快的发展正逐步制约国家经济实力的进一步提升，因此，2005年《国务院关于加强节能工作的决定》明确目标指出：✓到“十一五”期末（2010年），万元GDP能耗比“十五”期末降低20%左右，平均年节能率为4.4%。

✓重点行业主要产品单位能耗总体达到或接近本世纪初国际先进水平。

✓压缩机作为制造行业的能耗大户，受到越来越多的关注，节能潜力巨大。

✓压缩机在工矿企业的平均耗能占整个企业的约30%,部分行业的压缩机耗电量占总耗电量的比例高达70%✓从投资成本结构分析，压缩机的节能重心在能耗上，针对于电机驱动类型的压缩机，能耗可以近似等于电耗。

平均全球各地区平均使用空压机负荷的百分比➢对于用气需求不能做准确评估，空压机的负载率基本上都低于80%以下，另外，系统泄漏损耗及错觉需求等，使我们的空压机真正电能有效利用率低于70%；➢6bar处的泄漏要比7bar处的泄漏少15%左右；➢空压机空载时的耗电量为轴功率的45%。

根据美国能源署统计。

压缩机在运行时，真正用于增加空气势能所消耗的电能，在总耗电量中只占很小的一部分，大约的电能转化为热量，通过风冷或者水冷的方式排放到空气中。

这些“多余”热量被排放到空气中，这使得这些热量被浪费，对于这些被浪费的热量，其中有大多是可以被利用的。

压缩空气系统余热分析空压机压缩过程动能与热能转换中产生的热量分析：100%的输入轴功率；约2%为辐射热量；约4%为留在空压机的热量；约94%为可回收的热量。

可回收的热量分析：100%的电能消耗，电机散热约为5%，润滑油带走热量约为75%；压缩空气带走热量约为10%；其他的损失为10%；可以回收的热量为85%。

喷油空压机可回收热量列表注：按空压机功率75%可回收热量，加载率为100%时计算。

1KWh 电能消耗产生的热能为：860 kcal 。

无油空压机可回收热量列表 序号空压机功率(KW)可回收功率（KW ） 可回收热量（Kcal/H ） 温升40℃水流量（kg/H ）温升60℃水流量3 37 31 27047 676 4514 45 38 32895 822 548 5 55 47 40205 1005 6706 75 64 54825 1371 9147 90 77 65790 1645 10978 110 94 80410 2010 13409 132 112 96492 2412 1608 10 160 136 116960 2924 1949 11 200 170 146200 3655 2437 12 250 213 182750 4569 3046 13 315 268 230265 5757 3838 1435530225950564884325注：按空压机功率85%可回收热量，加载率为100%时计算。

1KWh 电能消耗产生的热能为：860 kcal 。

序号 空压机功率(KW)可回收功率（KW ）可回收热量温升40℃水流量温升60℃水3 37 28 24080 602 401 4 45 34 29240 731 487 5 55 41 35260 882 588 6 75 56 48160 1204 803 7 90 68 58480 1462 975 8 110 83 71380 1785 1190 9 132 99 85140 2129 1419 10 160 120 103200 2580 1720 11 200 150 129000 3225 2150 12 250 188 161680 4042 2695 13 315 235 202100 5050 3360 1435526622876057003800现有技术中，空压机的工作流程如下：空气通过进气过滤器将大气中的灰尘或杂质滤除后，由进气控制阀进入压缩机主机，在压缩过程中与喷入的冷却润滑油混合，经压缩后的混合气体从压缩腔排入油气分离罐，从而分别得到高温高压的油、气。

由于机器工作温度的要求，这些高温高压的油、气必须送入各自的冷却系统，其中压缩空气经冷却器冷却后，最后送入使用系统；而高温高压的润滑油经冷却器冷却后，返回油路进入下一轮循环；根据计算，在上述过程中,高温高压的油、气所携带的热量大约相当于空气压缩机功耗的85% 的转化热量，余热温度通常在80℃—100℃之间。

无油空压机为110℃—200℃，空气压缩机通过其自身的散热系统来给高温高压的油、气降温的过程中，大量的热能就被无端的浪费了；空压机运行产生的余热，如果不交换掉，可引起电机高温及排气高温，不但影响空压机的使用寿命，更影响压缩空气的质量；如直接由冷却系统将热量排放，不但浪费了能源，更会造成热污染。

在提倡建设节约型社会的大趋势下，这种浪费无疑与我们的价值观念背道而驰，如何回收利用这些余热，成为本领域技术人员所急待解决的一个技术问题。

我们是专业的空压机系统技术服务商,对空压机拥有更全面的认识和专业的技术。

我们进行热回收系统与空压机拥有良好的兼容性，对空压机的使用寿命和压缩空气的质量都有积极作用。

为了充分利用空压机所产生的余热，我们利用多年的空压机及系统设计和服务经验，开发、制造了余热回收装置，利用该装置对空气压缩机所产生的高温高压的压缩机油进行冷却,不仅可以提高空气压缩机的产气效率，而且可使企业获得生产和生活所需的热水，严冬都可以达到≥50℃，最高温度≥70℃，从而有效的降低工业企业单位制造成本和提高能源的利用率。

Ⅰ热回收连接示意图Ⅱ微油空压机内部改造示意图●节能即使使用现在比较节能的太阳能热水系统，但由于太阳能阴雨天不能使用和冬天阳光不充足的原因，也会在使用过程中要消耗一定的柴油资源并造成环境污染。

现在空压机热回收装置对客户热水系统进行改造后，将利用空压机余热加热热水，不再消耗其他能源。

●提高空压机运转效率，实施经济运转安装空压机热回收装置的空压机组，可以稳定空压机产气量。

空压机可在恒温下运行，产气量可稳定不变。

●降低空压机工作温度，减少故障延长寿命使用空压机余热回收装置可降低维修成本，延长设备的更换期限。

螺杆空气压缩机的主要运行费用是耗材的更换，如机油、机油滤芯、油/气分离器。

在我公司对客户的热水系统改造完成后，将可把空压机的运行温度降低至最佳范围之内，从而降低空压机的维护成本并相对提高空压机的使用寿命。

●缺点：空压机不运转时就不能产生热水各项能源综合性能对比说明列表：3太阳能特点： 1、太阳能无需支付能源费用； 2、需电辅助或锅炉辅助。

3、受天气的影响，一年约1/3时间太阳能无法使用（或无效）；直接电加热： 1、结构简单； 2、可24小时使用； 3、需要不断消耗大量电能；压缩机热泵： 1、24小时使用； 2、消耗电能。

锅炉加热： 1、温度可升高100℃； 2、可24小时使用；3、需要不断消耗柴油或天然气等；4、需要专职人员；5、需要年检；6、有污染。

空压机余热回收利用的范围项目名称 使用能源 能源热值 热效率 消耗能量 所需费用 环境影响 安全性能 电热水器 电 860kcal/kw/h86% 54kw/h39.42元 无直接 污 染水电接触，触电天然气 热水炉 天然气 8400kcal/m 365% 7.3m 3 27.7元 有污染漏气、火灾、爆炸等液化气 热水炉 液化气 10800kcal/kg65% 5.7kg 34.2元 有污染 漏气、火灾、爆炸等太阳能+电辅助 太阳能+电 电辅助约112天22.6kw/h 14.7 无直接污染水电接触，触电 热泵电860kcal/kw/h400% 11.6kw/h 8.46元 无污染水电分离●可用作其他液体介质的加热(如各种清洗液等)●可作为锅炉补水的预加热●进入中央空调系统使用●生活用水●工艺热水加热●工业清洗和卫生设施清洁●医药除菌用热水●电子行业纯水加热电子/半导体/液晶（纯水清洗工艺的加温）单晶硅、半导体、集成电路块纯水清洗IC芯片封装、显象管、液晶显示器清洗LCD纯水处理太阳能硅片清洗水●热水清洗工艺的加热-电泳漆清洗工艺-易拉罐清洗工艺-电镀工件清洗工艺●纺织：染整工序热水的定型和漂洗，水温30℃到90℃案例：以某大型企业（3000员工），2台150HP（110KW）螺杆式空压机热能回收为例Ⅰ分析依据：1．1吨水每升高1℃，所需要热量为1000kcal2．洗澡水蓄热温度50℃3．柴油热值10300 kcal/kg；柴油的密度为0.86KG/L；柴油价格7.0元/L4．年平均补水温度25℃5．保温水箱至空压站房约150 米（A、B栋厂房离空压机房距离）6．以热回收装置最低回收热量功率为空压机输入功率70-85%7．空压机加载率：95%8．1KWh电能消耗产生的热能为：860 kcalⅡ数据分析：1、2台150HP螺杆式空压机进行余热回收，空压机每天最多可回收热量约：Q1 = 110×860×0.7×24×1×95%×90%×2=2717668.8kcal（热量损失平均为10%左右。

）则每天可生产50℃热水为：Q2717668.8 kcalM= ----------------=-------------------------------------------=108706.75L D×C×△T1Kcal/kg℃×1kg/L×（50-25）℃即：每天约产生50℃热水108吨。