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空压机能量热回收的潜在价值有什么?

随着节能减碳步伐的推进,越来越多的企业开始寻找减少碳排放和能源消耗的新途径,如使用节能灯泡和自动加热装置,可以立即减少碳排放。因为除了CO2对环境的负面影响之外,还有能源使用的财务负担。为此,制造企业正在积极探索降低碳足迹和提高能源效率的方法。

空压机能量热回收的潜在价值有什么?回收空压机的废热也是制造型企业减少碳排放的重要方法。虽然这种方法在一些欧洲国家已经较多采用,但目前在国内,压缩空气能量回收的普及还有较大的空间。热回收系统的复杂性是原因之一。然而,较大的研究表明,能量回收可以帮助制造型企业获得显著的好处。那些已经采取这种策略的人的经验证实了这一数据。

统计数据显示,压缩空气通常占工业制造商总能源成本的12%左右。对于某些应用场景,这一数字可能高达40%。然而,空气压缩机消耗的70-94%的能量是可回收的。如果没有任何形式的回收,这些能量会通过辐射到大气中或通过冷却系统而损失掉。每千瓦节能的数据让空压机能量回收成为既能节约成本又符合减排措施的可行措施。

空压机在压缩空气时是如何产生热量的?

压缩空气产生热量,这是迫使更多空气分子进入同一空间的自然结果。关键问题是空气在使用前必须冷却。在许多系统中,空气在压缩阶段之间冷却,然后在压缩结束时二次冷却。中间冷却器去除第一级和第二级之间的热量,后冷却器去除第二级之后的热量。

如何在压缩空气系统中回收热量?

冷却器利用空气、水或油从压缩空气中去除热量。基于热交换系统,空气将热量传递给冷却器中的冷却介质,该冷却器是根据空压机流量和能量传递要求设计的。空压机使用不同类型的冷却系统,每一种都有优点和缺点,有些可以回收高达94%的能量。

空压机能量热回收的潜在价值有什么?不同系统的热量回收水平有什么差异?

风冷系统在中小型压缩机系统中很常见。他们使用低压气流冷却压缩空气。这些温暖的空气可以用来加热建筑物。节能来自于减少从外部来源购买的供热。然而,这种节省只能在一年中较冷的月份实现。

油冷系统利用油流从压缩空气中带走热量。在一个封闭的系统中,油可以返回到生产过程中。热量通过热交换器传递到生产过程中,从而减少了对电加热或燃气加热的需求。

水冷系统可以是开式或闭式,也可以是循环式或非循环式。相对利用率较高的是有循环水的闭环系统。水在空压机冷却器和工艺热交换器之间循环。最终结果是多余的压缩机热量转移到制造过程中,从而减少了加热需求。在闭环系统中,使用添加剂严格控制水质,防止矿物质沉积。因此,该系统是高效和清洁的,并且可以在没有干预的情况下长时间保持运行。在任何情况下,从压缩空气中回收热量都可以减少购买能源的需求。正是这种减少导致了更低的CO2排放和运营成本以及更低的CO2排放。由于能源成本高,这些节约在制造厂盈利能力和帮助公司实现碳减排目标方面意义重大,并提高制造厂的盈利能力。

压缩空气热回收案例研究

通过在其ER-S5能量回收装置中使用油冷却剂,一家英国汽车纺织品制造商能够从其空压机出口回收热量。来自空气冷却器的热油通过钢板热交换器将能量传递,为他们提供了连续的热水供应。因此,通过使用这种回收方法,该公司每年能够减少260,000吨二氧化碳排放,节约37,000吨二氧化碳。

北爱尔兰的一家包装厂发现了回收能源的不同用途。他们将其多余的热量用于当地一所中学的中央供暖系统。邓甘农综合学院有600名学生,每年使用40,000英镑的暖气。在这种情况下,安装了Z系列无油螺杆式压缩机和水冷却器用于能量回收,高达80%的输入电能以热水的形式回收。同时减少了能源采购,该学校还减少了200公吨的二氧化碳排放量。

压缩空气热量回收潜力

这些案例研究展示了投资压缩空气热回收的成本、环境和金融机会,然而大多数工业企业仍未接受并实现该技术的优势。事实上,据估计工业空气压缩机的90%可以配备热回收系统。并且,如上所述,可以回收空气压缩机70-94 %的供应能量。

为了说明压缩空气热回收的巨大潜力,据计算,该技术可以节省英国工业总耗电量的1.99%。如果这一统计数据还不够令人信服的话,它相当于每年消除913,000辆柴油/汽油汽车的排放,或者回收每年为154.4万个家庭供电所需的能源。现在,如果这不是压缩空气热量回收的一个令人信服的例子,很难说什么是。

*计算基于英国的总工业用电量,平均10%的工业用电量用于压缩机。
*大约70%的能量可从喷油螺杆式压缩机中回收,高达94%的能量可从无油水冷螺杆式压缩机中回收。


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