1、威勝能源 山東兗州煤業集團南屯煤礦空壓機余熱利用節能改造項目解決方案山東兗州煤業集團南屯煤礦空壓機余熱利用節能項目解決方案書威勝能源產業技術有限公司二一五年三月目 錄一、余熱余用回收介紹1-4 1、空壓機熱能回收背景1 2、壓縮機工作原理1 3、熱能回收利用原理2 4、使用(空壓機)熱能回收機組的好處3-4二、項目概述5三、方案設計6-9 3.1 原始調查數據6 3.2 設計參數7 3.3 設計依據7 3.4設計原則8 3.5 設計概況8-9四、效益評估10-12 4.1總投資及回報預算10 4.2、空壓機熱能轉換機油側回收熱量計算10 4.3 空壓機余熱回收產水量計算10 4.4、空壓機余熱

2、回收產節約費用計算11-12五、空壓機熱能轉換機熱水工程初步造價表及附件工程報價13六、控制說明14七、品質保證14八、售后服務15九、施工日期及安全事項15十、工程驗收16十一、 類似項目典型案例17-18一、余熱余用回收介紹1、空壓機熱能回收背景目前全球所倡導的“低碳經濟”的實質，就是解決提高能源利用效率和清潔能源結構問題，核心是能源技術創新和人類生存發展觀念的根本性轉變。其重要措施之一的節能已經為全社會所推崇，它不僅能減少經濟活動中排放的二氧化碳，而且能降低對自然資源的消耗，維持地球生物圈的碳平衡，保護地球環境。在這種背景下，各種節能產品應運而生。 空壓機是一個能耗比較大的動力設備，一般

3、空壓機的輸入功率除了部分變成了壓縮空氣的勢能以外，其它也有一部分的能量以廢熱的形式被排放到空氣中浪費掉。同時，為降低空壓機的油溫，還需要消耗電能開動冷卻風機來降低油溫，以保證空壓機的正常運行。充份利用這些浪費的熱能有利于節能減排，降低工廠的運營成本，同時改善空壓機的運行狀態，提高產氣量，節約空壓機的耗電費用。因此，利用這一浪費的能源，已經成為越來越多企業的共識。  噴油螺桿壓縮機熱能熱水機組，利用壓縮機運行過程中的高溫油氣的熱能，通過高效熱交換器，將熱能傳遞給常溫水。通過能量轉換，充分利用壓縮機的余熱，將常溫水加熱到50-65度熱水，同時降低壓縮機油溫度，減少溫室氣體排放，實現節能

4、。2、壓縮機工作原理螺桿式空壓機的工作原理是由一對相互平行嚙合的陰陽轉子(或稱螺桿)在氣缸內轉動，使轉子齒槽之間的空氣不斷地產生周期性的容積變化，空氣則沿著轉子軸線由吸入側輸送至輸出側，從而實現螺桿式空壓機的吸氣、壓縮和排氣的全過程。螺桿式空氣壓縮機在長期連續的運行過程中，把電能轉換為機械能，機械能轉換為風能，在機械能轉換為風能過程中，空氣得到強烈的高壓壓縮，使之溫度驟升，機械螺桿的高速旋轉，同時也摩擦發熱，這些產生的高熱由空壓機潤滑油的加入混合成油、氣蒸汽排出機體，這部分高溫油、氣的溫度通常在80（冬季）100（夏秋季）。 由于機器運行溫度的要求，這些熱能通過空壓機的散熱系統作為“

5、廢熱”排往大氣中。3、熱能回收利用原理其工作原理如下圖所示：電動機帶動螺桿機旋轉，空氣經過濾器，被吸入螺桿壓縮機中，壓縮成高壓空氣，并與循環油混合形成高壓高溫油氣混合氣體，再進入油氣分離器。油氣混合氣被分離成油和氣后，壓縮空氣經散熱后供給用戶；而循環油氣被分離并凝結成液態油后，經散熱濾器后回到壓縮機，完成一個循環過程。4、使用(空壓機)熱能回收機組的好處 4.1、安全、衛生、方便螺杄空壓機熱能利用裝置不燃煤蒸汽鍋爐比較，無一氧化碳、二氧化硫、黑煙和噪音、油污等對大氣環境的污染。一旦安裝投入使用，只要空壓機在運行，企業就隨時可以提供到50°C左右的熱水。 4.2、提高空壓機的運行效率

6、實現空壓機的經濟運轉，多數空壓機制造廠家出廠機組設定風扇運轉溫度為 85啟動散熱。熱能利用改造后，可使空壓機組運行溫度控制在 85以內，降低螺杄空壓機散熱風扇運轉時間。另外，螺杄空壓機的產氣量會隨著機組運行溫度的升高而降低。在實際使用中，空壓機的機械效率丌會穩定在 80標定的產氣量上工作。溫度每上升 1，產氣量就下降0.5%，溫度升高 10，產氣量就下降 5%。一般風冷散熱的空壓機都在 8896間運行，其降幅都在 48%，夏天更甚。安裝螺杄空壓機熱能利用系統的空壓機組，可以使空壓機油溫控制在 8085之間，可提高產氣量 8%10%，大大提高了空壓機的運行效率。 4.3、降低了維修保養成本 延長

7、了設備的使用壽命。 螺杄空氣壓縮機的主要費用支出是運行費用，其次是耗材的更換，機油、油過濾器、油氣分離器等。通過熱能利用的改造，使空壓機在 8084間運行，可防止機油乳化、降低積碳現象，延長了機油、油過濾器、油氣分離器等的更換及清洗周期。初步估算，同沒有迚行改造時相比，耗杅的使用周期可延長 35%左右。 4.4、能源得到了綜合利用，降低了環境溫度，提高了員工福利 降低了企業為福利生活用熱水、工業用熱水，工廠取暖而長期支付的經營成本。1臺75HP空壓機可滿足500人熱水供應需求二、項目概述項目名稱：山東兗州煤業集團南屯煤礦空壓機余熱利用節能改造。項目地點：山東兗州煤業集團南屯煤礦項目現

8、況：南屯煤礦隸屬袞州煤業集團，地處山東省鄒城市，目前該礦區共有6臺M300-2S-HV型英格索蘭水冷式螺桿空壓機組，其中南部三臺，北部三臺。正常運行時，共運行兩臺，南、北部各運行一臺。從而，造成大量的空壓機余熱通過冷卻水排走，不僅造成能源浪費，而且也造成環境污染。目前礦區每天需要提供3000人洗浴熱水，每天熱水量需求約440噸左右，冬季用量可能會有適當增加。為達到節能減排的目的，公司領導決定，進行空壓機余熱利用節能改造，將空壓余熱進行回收利用，制取洗浴熱水。三、方案設計3.1 原始調查數據根據南屯煤礦相關負責人的大力配合和我公司技術人員詳細調查。詳細調查數據如下： 空壓機參數名稱數量單位型號排

9、氣量油溫額定功率排氣溫度運行時間平均負載率螺桿空壓機6臺M300-2S-HV56m³/min93300kW8824小時90% 降溫設備參數 名稱數量單位流量 揚程 功率運行情況冷卻水泵5臺100m³/h20m11kW2用3備冷卻塔1臺/11kW/ 洗浴熱水相關數據名稱規格單位備注員工洗浴人數3000人陸續洗浴浴室高度8m噴淋（不可調冷熱浴池容積23M³每天換10次水*注：1、地下4m處設一大型水池，用于儲存洗浴熱水； 2、原洗浴熱水一部分來自蒸汽換熱，另一部分來自電廠熱水。 3、熱水總用量估算：洗浴用水23m³×10=230m³；噴淋

10、用水3000人×70L/人=210m³；共計440噸/天。3.2 設計參數1、水溫：根據當地氣候條件及現況，自來水溫度取15，洗浴熱水供送溫度按50；2、能源價格：電價：0.7元/kWh；2）蒸汽單價260元/噸；3、運行工況：每年運行360天；3.3 設計依據1、TS-2008空壓機余熱交換技術2、GB/T18713-2002給排水設計安裝工程技術規范3、ISO 9806-1：1994給排水設計手冊4、TS/08427交換機熱性能試驗方法5、GBJ93-86工業自動化儀表工程施工及驗收規范6、GB50332-2002給水排水工程管道結構設計規范7、GBJ15-88建筑給水

11、排水設計規范8、GBJ131-90自動化儀表安裝工程質量檢驗評定標準9、GB/T50106-2001給水排水制圖標準10、98R418設備及管道保溫國家建筑標準設計圖集11、GB4272-92設備及管道保溫技術通則12、JGJ59-99建筑施工安全檢查標準13、采暖通風與空氣調節設計規范（GB50019-2003）；14、全國民用建筑工程設計技術措施 暖通空調動力>>（GB19-87）；15、空壓機余熱采暖手冊>>（機械工業出版社）；16建筑給排水及采暖工程施工質量驗收規范（GB50242-2002）；3.4設計原則本項目設計符合以下設計原則：1. 先進性本項目的設計中

12、采用當前最先進技術，達到方案最優，充分利用礦區內余熱資源，到達效益最大化。2. 安全性系統采用成熟技術和可靠設備，同時保留原有系統，可進行相互切換，保證系統安全、可靠性的運行，能適應現場各種生產環境和條件。4. 經濟性優化設計，精心實施，力求使本項目的初次投資和整個運行生命周期獲得最佳性價比，以適應業主的近期需求和遠期發展。5. 實用性本系統設計自動化程度高，運行管理方便，維護工作容易。6. 高效率性本項目力求余熱利用率最高，效益最好，投資回收期最短。3.5 設計概況 1、現根據貴公司用水量及空壓機的運行情況，建議將貴公司6臺螺桿式空壓機進行余熱回收生產熱水。并保留空壓機原有冷卻系統，在余熱回

13、收系統出現故障或不需要制取熱水時，自動切換到原冷卻回路，保證空壓機組正運行，不影響生產。要求空壓機房共加裝6臺TS-400熱能轉換機，南北區各一個5m³的循環保溫水箱并安裝兩套補水系統、回水系統、循環系統、熱水送水系統；自來水補水使用1.5寸PVC管道、安裝Y型過濾器、常閉電磁閥、球閥。5m³循環保溫水箱安裝2臺TD80-13熱水循環泵連接循環管道PPR-90外包PVC內聯塑復合管連接到3臺TS-400熱能轉換機進行循環加熱；再由5m³循環保溫水箱安裝2臺CDL20-3熱水輸送泵連接熱水送水管道PPR-50外PVC內聯塑復合管、控制電箱、常開電磁閥、止回閥、閥門開

14、關等供水到原有保溫水池供員工使用即可。2、貴公司現有的蒸氣供熱水系統保留備用，因貴公司的地理環境在冬天可以達到零下幾度，所以在冬天的時候空壓機余熱回收所產生的熱水可能達不到貴公司的使用量，當空壓機余熱回收的熱水不夠用時或空壓機不開時，貴公司現有的蒸氣熱水系統啟動供熱水。四、效益評估4.1總投資及回報預算項目規格型號數量預計投資費用預計年節約費用空壓機余熱回收HR-400A6套元1603782元4.2、空壓機熱能轉換機油側回收熱量計算空壓機熱能轉換機油側的回收效率為75%，如果空壓機24小時工作，負載率為90%（額定壓力為0.8Mpa，實際運行壓力為0.7Mpa）。即可以得出：300KW空壓機油

15、回收功率為：300KW×75%×90%=202.5KW電發熱值為860Kcal/KW*h由此可以得出熱能轉換機從（300KW）400HP空壓機油24小時所回收的熱量為： Q1 = 300KW×75%×90%×860Kcal/KW*h×24h=4179600kcal/時4.3 空壓機余熱回收產水量計算 根據功率為300KW空壓機組運行工況及運行參數，取自來水進水溫度為15，出水為50，溫升35；（冬夏季進水溫度略有差異、以下按35溫升計算）。根據熱量公式：Q = cVT式中Q每噸熱水加熱到50所需熱量，KJ。 C水的比熱容，4.2

16、15;103J/kg. 水的密度1000KG/m³。V水的體積，1m³ t熱水、冷水的溫度差，。綜上可以得出空壓機熱能轉換機油側的產水參數公式為：M(m³)=Q2 / Q1產水量計算 Q2=cmt=1×1000×（5035）=35000（kcal） 即得出2臺（300KW）空壓機安裝2臺HR-400A臺型空壓機熱能轉換機，空壓機正常運行，且負載率在90%左右，每天產熱水量 = Q1/Q2 =4179600/35000×2 239噸（溫升35）。即每天可為貴公司節約燒239噸熱水的費用。4.4、空壓機余熱回收產節約費用計算 1、貴司原洗

17、浴熱水一部分來自蒸汽換熱，另一部分來自電廠熱水、 電價：0.7元/kWh、蒸汽單價260元/噸。1噸蒸汽可換熱按560kCal/kg計算，能產生熱水量為：560kCal/kg÷1kCal/kg×(50-15)=16噸，則用蒸汽燒水每噸熱水成本為：260元÷16噸水=16.25元，按產熱水239噸/天計算，一年節約費用：239×360天×16.25=1398150元 2、安裝空壓機熱能轉換機后，因空壓機運行溫度降低，保證空壓機在最佳狀態運行，空壓機的產氣效率可以增加2%左右，也就是可以節省空壓機2%的耗電量，貴司2臺300KW空壓機節省費用：30

18、0KW/臺×2%×2臺×24h/天×360天/年×0.7元 = 72576元。 3、空壓機熱能轉換機不僅制造0成本熱水，在空壓機熱能轉換機運行時空壓機供水泵停止運行，降低運行費用。2臺300KW空壓機供水泵（22KW)每天開機24小時一年節能:22KW/臺×24h/天×0.7元/KWh ×360天=133056元/年 綜合節省費用為：節約項目燒熱水提高2%空壓機效率原有冷卻水泵停止工作節約三項合計節約費用1398150元72576元133056元1603782元備注：以上參數如環境因素變化會存在誤差僅供參考。結論本

19、項目設計根據南屯熱水需求，盡可能的利用廠區余熱資源，使項目效益最大化。項目節能效果不錯，年節約熱水耗費160.3782萬元。望煤礦盡快實施，爭取早日見效。五、空壓機熱能轉換機熱水工程初步造價表及附件工程報價：序號項目名稱規格（型號）數量單位單價(元)金額（元）材 料 說 明一、主設備部分01空壓機熱能轉換機TS-4006臺63000378000滕盛PLC集成控制單油回收無水泵02不銹鋼循環保溫水箱5T2個1000020000不銹鋼循環/保溫水塔，內膽304/足0.58mm、外202/足0.41mm、中間發泡保溫50mm03高溫耐壓油管2寸6套220013200不銹鋼波紋管含配件04熱水輸送泵C

20、DL20-32臺42008400不銹鋼離心泵05熱水循環泵TD80-132臺35007000不銹鋼循環泵06電磁閥/Y型過濾器/止回閥1.5寸2套15003000補水常閉電磁閥、銅閥等配件07軟化水裝置10T/h1套250002500008系統自動控制系統帶PLC、10寸觸摸屏、遠程通訊模快1套5000050000小 計504600二、管道部分01PPR熱水管發泡保溫管90100米15715700循環主管道、帶保溫02PPR熱水管發泡保溫管6380米856800連接主機管道、帶保溫03PPR熱水管發泡保溫管75400米9839200送水管道、帶保溫04PPR水管配件90/63/751批1150

21、011500PPR配件05PVC水管配件90/63/751批85008500PVC配件06自來水補水管PPR/鍍鋅管2套2000400007小 計85700三、其它部分01水箱、機器、材料裝卸運輸吊裝費用1項5000500002角鐵、管碼、固定螺絲等安裝輔材1批150001500003電器控制電線、通訊線、線管配件1批350003500004PPR/PVC/鍍鋅管/油管管道安裝人工費用1項300003000005水泥路及綠化帶挖溝及修復米0006系統調試及工程管理費用1項250002500007小 計110000四、以上報價（人民幣含稅）合計：柒拾萬零叁佰元整 ￥700300.00六、控制說明

22、1、熱能轉換機：水溫低于設定值（一般為50）且低水位有水時啟動，水溫高于設定值或者高水位無水時自動關閉；如過載停止運行。2、補水電磁閥： 循環水塔水位低于中水位電磁閥打開補水，到達高水位，電磁閥關閉停止補水；3、風機： 油溫到達設定啟動值開，低于停機設定值關，過載停止運行。4、熱水輸送泵：水溫高于設定值（一般為50）且中水位有水并且儲水箱未滿水位時啟動，到循環水箱中水位無水或者保溫水箱滿水時關閉，過載時停止熱水輸送泵運行，熱水輸送泵啟動間隔出廠時設定為12分鐘；5、補水增壓泵： 與補水電磁閥聯動，補水電磁閥打開，補水增壓泵也打開，補水電磁閥關閉，補水增壓泵也關閉；七、品質保證1、工程材料均是我

23、公司通過長期使用后經過嚴格篩選正規廠家生產的優質產品，且產品都具有合格證及質量保證書。2、設備的運行方式是我公司長期使用過程中經過實踐檢驗的，設計合理、質量可靠、運行費用低、維修量極小。3、我公司的安裝隊伍是經過系統培訓和嚴格考核的，他們長期工作在第一線，工作經驗極為豐富，安裝質量可充分保證。4、本公司建立了完善的質量保證體系，從原材料的購進到半成品的成型、成品的安裝和調試及售后服務都嚴格執行ISO9001質量保證體系。5、本工程的材料質量標準將以材料說明為準。八、售后服務1、 工程竣工后，賣方對買方的技術人員、管理人員進行系統的培訓，將產品說明書等資料整理完善，在工程驗收時移交給買方；2、

24、本公司維修服務部對每一項工程建檔，進行維修服務跟蹤，定期跟客戶聯系，了解工程使用情況，并給予一年的免費保修，終身優惠服務；3、 公司擁有一批具有豐富維修經驗和奉獻精神的專業維修人員；有專用服務電話每天8：0018：00有專人值班，接到維修電話24小時之內維修人員保證到現場并修復使用。九、施工日期及安全事項1、本項目為在已經正常運行的南屯煤礦生產過程中進行的改造工程，所改熱水項目不直接影響南屯煤礦的正常生產和運行。但影響礦工洗澡，需要與礦方協商施工時間，初步估算與原有系統接口施工時間約3天時間。另外本項目整體工期預計需要30天（為從進入現場施工到安裝工程完畢），系統

25、運行調試需要3天，完全達到預期理想效果正常運行，預計需要40天左右。2、運輸、安裝、培訓：供方負責運輸，在供方工廠試裝后打包出貨,到需方安裝調試，供方負責培訓需方人員常規保養與操作。3、空壓機余熱造水系統，只適用于工業用水、恒溫用水、鍋爐預熱水、員工沖涼用水、洗衣服等用水。本系統因由自來水接入、用保溫水池儲水、用鍍鋅管件、很難評詁水質、水管件、水泵及主機等部件是否生銹等現象，建議不要飲食以確保安全，如飲用或使用此水造成一切后果我司不承擔任何責任。4、賣方施工人員施工期間應注意安全，如施工期間出現的安全隱患由施工方承擔。5、賣方施工人員施工期間，買方應免費解決賣方施工人員的食宿，配合賣方施工人員施工。6、賣方人員施工過程中，買方應無條件協助賣方將機器及保溫水箱放置指定位置。7、賣方人員施工過程中，買方需安排一名負責人配合賣方施工，以便施工中遇到問題及時溝通。8、設備保修：壹年（人為或自然災害造成的損壞除外）。十、工程驗收工程施工完工，投入使用。雙方在完工投入使用7天內組織相關人員對工程項目進行驗收、交接工作，如果有不合安全或達不到預期目標的地方，我司整改，直至合格。如果逾期貴司