廣東空壓機余熱回收技術(shù)的發(fā)展與變遷

　　空壓機運行過程中，會產(chǎn)生油余熱和氣體余熱。原則上，如果兩種熱量都能回收，節(jié)能效益會大大提高。自2006年以來，已有空壓機余熱回收用于生活熱水的案例。在此之前，空氣壓縮機的熱量作為廢熱排放到空氣中。同時，為了保證空壓機的平穩(wěn)運行，防止運行過程中油溫過高，需要通過換熱器使空壓機在運行過程中保持在一個相對恒定的溫度范圍內(nèi)。在一升一滴中，結(jié)合工廠對生活熱水的需求，余熱回收技術(shù)于2008年開始普及。

　　從2006年至今，隨著工廠熱需求的升級，國內(nèi)空壓機余熱回收技術(shù)經(jīng)歷了三次技術(shù)迭代。其中一些技術(shù)仍在使用，而更多的用戶選擇回收效率更高、節(jié)能效果更好、熱回收更穩(wěn)定、使用壽命更可靠的空壓機余熱回收技術(shù)。

　　01外部廢熱回收。

　　外置空氣壓縮機余熱回收技術(shù)是行業(yè)內(nèi)最流行、應(yīng)用最廣泛的技術(shù)。其主要原理是利用換熱器回收空壓機中的油余熱和氣體余熱，主要由板式結(jié)構(gòu)和不銹鋼管結(jié)構(gòu)組成。在實際應(yīng)用中，將根據(jù)工作條件、水質(zhì)、可回收熱量以及生產(chǎn)工藝對熱量消耗的要求來決定結(jié)構(gòu)。

　　外部空氣壓縮機的余熱回收技術(shù)原則上與內(nèi)部空氣壓縮機相同。這兩種余熱回收技術(shù)用于同時回收石油余熱和天然氣余熱。接管管道有兩種方式:溫控閥前、溫控閥后和冷卻器前。這兩種安裝方式將使新的換熱器與空壓機原有的冷卻系統(tǒng)串聯(lián)，可回收高達80%~90%的油余熱。如果設(shè)計不當(dāng)，會造成冷卻過度，導(dǎo)致機頭工作溫度低，造成油水分離效果不好，影響空氣效果的概率大，油的含水量高，最終會降低空壓機油的使用壽命。因此，在實際使用過程中，熱回收效率必須控制在75%以內(nèi)，以減少對空壓機用油的影響。

　　外置余熱回收技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢:熱損失小、結(jié)構(gòu)緊湊輕巧、占地面積小等。外部余熱回收改造門檻低，行業(yè)內(nèi)共極率高，質(zhì)量參差不齊?？偟膩碚f，110kW的余熱回收設(shè)備效果相對穩(wěn)定，110kW以上的空壓機改造風(fēng)險更高，而行業(yè)內(nèi)口碑較好的服務(wù)商質(zhì)量會更有保障。

　　在長期的應(yīng)用中，許多用戶也發(fā)現(xiàn)了外置空壓機余熱回收技術(shù)的一些應(yīng)用缺點:

　　1.安裝很亂。為了同時回收石油余熱和天然氣余熱，需要分別安裝不同的余熱回收設(shè)備，增加了安裝難度。由于空壓機房的工作條件和現(xiàn)場環(huán)境的影響，機房的布局無法標(biāo)準(zhǔn)化，以至于我們經(jīng)?？梢钥吹桨惭b現(xiàn)場非常凌亂。

　　2.石油問題很多。為了回收空壓機的油余熱，需要將空壓機的熱油引入余熱回收器，并延長空壓機的油路。不僅油耗增加，而且油阻力增加，導(dǎo)致空壓機頭噴油量受到影響。其次，外部管道也增加了漏油的風(fēng)險。

　　02內(nèi)置余熱回收技術(shù)。

　　為了提高空氣壓縮機的余熱回收效率，克服外接空氣壓縮機余熱回收技術(shù)的技術(shù)痛點，近年來，行業(yè)對其技術(shù)進行了升級，提出了“內(nèi)置余熱回收技術(shù)”。方法是在空壓機中安裝板式換熱器，通過減少油路長度，減少漏油率、安裝空間過大等一系列問題。余熱回收率可達80%。

　　內(nèi)置式余熱回收技術(shù)的本質(zhì)是在空壓機的油路上增加一個換熱器，并沒有從根本上解決油路的油阻力增大，影響空壓機頭噴油量的技術(shù)問題。

　　這種技術(shù)最大的問題是，當(dāng)余熱回收不需要水時，水不會循環(huán)，板式換熱器中的水還存在，而油還在循環(huán)。油在循環(huán)時，仍然會產(chǎn)生大量的熱量，而換熱器中的靜水則以高溫氣體的形式長期存在。此時，微溶于水的硫酸鈣會因水分蒸發(fā)而沉淀，形成水堿。隨著水的不斷蒸發(fā)和濃縮，水和堿的含量不斷增加，達到飽和后形成水垢，最終導(dǎo)致?lián)Q熱器堵塞和失效。

　　03熱水節(jié)能空氣壓縮機技術(shù)。

　　熱水節(jié)能空壓機技術(shù)由空壓機系統(tǒng)和余熱管理系統(tǒng)組成。不是簡單的外部余熱回收技術(shù)和內(nèi)置余熱回收技術(shù)的整合升級。熱水型節(jié)能空壓機技術(shù)通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以在不增加油路的情況下，充分回收空壓機的空氣余熱和油余熱。

　　熱水節(jié)能空氣壓縮機技術(shù)有幾大技術(shù)創(chuàng)新:

　　1.取消了空壓機中原有的冷卻風(fēng)扇和冷卻器，空壓機輸入功率降低2%。

　　2.增加雙油氣余熱回收器。

　　空氣壓縮機中安裝了雙油氣余熱回收器，使得余熱回收可以直接在空氣壓縮機中完成，縮短了油路，減少了因油路過長而帶來的一系列問題。

　　空壓機的油氣熱量全部被油氣回收器吸收并轉(zhuǎn)移到自來水中，使自來水溫度升至70℃以上，供給余熱管理系統(tǒng)，同時空壓機保持在正常工作溫度范圍內(nèi)。

　　3.采用智能余熱管理系統(tǒng)，實現(xiàn)水溫的智能調(diào)節(jié)。

　　余熱管理系統(tǒng)管理輸入熱水溫度和水量。當(dāng)熱水消耗量瞬間高于額定范圍時，廢熱管理系統(tǒng)內(nèi)部水壓降低，PLC向空壓機中的水溫控制閥輸出控制信號，并進行PID調(diào)節(jié)，保證出水溫度不會過高。同時，余熱管理系統(tǒng)補水，系統(tǒng)中的循環(huán)水泵重新調(diào)節(jié)水壓。當(dāng)熱水消耗量較小時，余熱管理系統(tǒng)通過PID變頻風(fēng)機(水冷式為變頻冷卻塔)將循環(huán)水中多余的熱量散發(fā)到外部，可以在適當(dāng)控制冷卻功率的同時，保證循環(huán)水按照設(shè)定的水溫供給空壓機。

　　熱水節(jié)能空壓機的技術(shù)優(yōu)勢;

　　1)余熱回收效率可達95%?？諝鈮嚎s機需要冷卻的熱量有95%以上可以回收。

　　2)標(biāo)準(zhǔn)化、集成化。系統(tǒng)集成度高，安裝方便，無門檻。

　　3)能耗低，回收率高。用智能余熱管理系統(tǒng)代替原有的冷卻系統(tǒng)，實現(xiàn)余熱回收和冷卻能力的有效調(diào)節(jié)，能量回收效率提高30%以上。

　　4)運行穩(wěn)定，使用壽命長。它能保持油溫恒定，降低工作溫度的交變頻率，延長空壓機油和備件的使用壽命。

　　5)余熱完全回收。氣體余熱和油余熱同時回收。

　　6)三大熱能管理功能(水氣換熱流量的PID調(diào)節(jié)、保證換熱的供水、水幕冷卻保證)使壓力損失比原來的冷卻方式更低、更安全。

　　綜上所述，熱水型空氣壓縮機技術(shù)解決了傳統(tǒng)空氣壓縮機外部熱回收系統(tǒng)與原有冷卻系統(tǒng)不匹配，導(dǎo)致空氣壓縮機溫度因熱量消耗而變化的缺點，如高溫、過冷、空氣壓縮機油高低、節(jié)能冷卻動力等。這不利于空氣壓縮機的運行，并且在保護空氣壓縮機運行的同時提高了廢熱的利用效率，從而為工廠創(chuàng)造了更多的效益。

　　04關(guān)于第四熱源。

　　目前，國內(nèi)工廠的熱源主要有三種:蒸汽、電力和導(dǎo)熱油。在能源短缺的今天，熱水空壓機技術(shù)可以直接使空壓機為工廠提供穩(wěn)定的空氣和熱源。具有連續(xù)供應(yīng)、無運輸成本和損耗、熱穩(wěn)定、環(huán)保的特點，可以直接提高工廠的能源結(jié)構(gòu)質(zhì)量，成為工廠的第四大優(yōu)質(zhì)熱源。如果工廠的空壓機長期穩(wěn)定運行，在設(shè)計工廠的能源結(jié)構(gòu)時，空壓機的熱量可以納入工廠生產(chǎn)的熱源之一。

　　未來空壓機余熱回收技術(shù)是否會有比熱水空壓機更好的解決方案，還有待觀察。