东滩煤矿空压机节能改造浅析.doc

东滩煤矿空压机节能改造浅析邵明星姜传成兖州煤业股份有限公司东滩煤征摘要：在矿井空压机设备的基础上，研宄开发热回收系统，回收压风机余热，降低机 组运行温度，并将热能用于加热矿井洗浴用水，节省蒸汽，实现低碳经济;通过 加装智能稳压控制器，实现压风系统排气压力的控制，降低矿井单位气量的电 耗，降低设备的运行维护费用，增强系统的可靠性，实现了压风系统余热利用、 安全、节能运行关键词：热回收系统;节能运行;空压机;贺能稳压控制器;作者简介：邵明星，男，毕业于山东科技大学，工程师，现任兖矿集团东滩煤矿 机电环保科科长收稿日期：2017-10-20The Analyze on Energy Conservation Transformation of Air Compressor of Dongtan Coal MineShao Mingxing Jiang ChuanchengDongtan Coal Mine of Yanzhou Coal Industry co.，Ltd;Abstract：This thesis research and design heat recovery system based on the air compressor, which reach the point of heat recovery， machine operating temperature reducing and use the heat to heat the bath water, realizingthe energy saving and low-carbon economy. By add the intelligent stabilizer controller, control the exhaust pressure, and reduce energy consumption, spend the maintenance charge of machine operating, which realize the the safe and energy-saving use of after heat of air compressor.Keyword：heat recovery system; energy一saving operation; air compressor; intelligent stabilizer controller;Received： 2017-10-20 压缩空气是工业领域中应用最广泛的动力源之一，在现代工业领域中应用广泛。

但要得到质量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%男外的电能转化为热量，这些热 量如不及时排放到空气中，可引起电机温升异常及排气高温，不但影响机组的 使用寿命，更影响压缩空气的质量;若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，因此，将空气压缩机的余热冋收并充分利用，降低设 备的运行维护费用，节省蒸汽，实现低碳经济，将具有十分重要的意义1现状调查兖州煤业股份有限公司东滩煤矿（以下简称东滩煤矿），空压站共有8台空压机， 其中375k W空压机6台（开3备3），250k W空压机2台（开1备1）3台 375k W、1台250k W的空压机24h运行时，经数据采集分析，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约为20%，另外80%的电 能转化为热量，约有2146. 6万大卡，这些热量直接由冷却系统进行排放，不但 浪费了能源，更造成热污染2改造方案2. 1热回收系统方案东滩煤矿压缩空气系统的热回收系统主要包括压缩机循环改造附件、热量交换模 块、温度控制模块、温度监测组件、压力监测组件东滩煤矿空压站8台空压机节能改造方案为:分别安装6套HRS-C0MP-350热冋收 系统，2套11RS-C0MP-250回收的热能用于加热洗浴用水，加装2套热回收系统 二次热交换器（用于定期除垢，1备1用）。

通过热回收技术吸取冷却汕中的热 量，把压缩机产生的余热回收50%，去除管路、水箱的损失，每天最多可以使得 429t水温度提升至50C （夏季），满足46似人（80L/人）的洗浴用水2.2 Intelliflow智能压力控制系统方案Intelliflow是一种用来自动控制压缩空气管路下游端压力的智能控制器，可 以实现系统压力带的精确控制Intelliflow配备了木地安装的PID控制器，用 于调节阀门的开度和频率，从而为用户下游用气系统提供稳定的压力，如配备 了合适的储气罐，能保持带宽0.05 bar的恒压状态Intelliflow分别安装在矿井压缩机输往矿井电厂、洗煤厂的母管上电厂用 Intelliflow设定压力在4. Obar,洗煤厂用Intelliflow设定压力在5. Obar, 并确保各系统压力控制在4.0bar及5.0bar,降低气压，减少泄漏，从而达到系 统节能2.3 IR5000-250-II压缩机节能管理系统加装iR5000-250-ii压缩机节能管理系统，用于控制2台250k W空压机，实现 单点压力控制，稳定系统压力该空压机改造后用作系统补气使用，利用其单点 压力控制的功能，使整个系统压力维持在6.50.2bar，满足井下生产用风需 要。

3节能效果检查3.1经济效益3.1.1热回收效益分析(1) 依据：It水每升高1C，所需要热量为1，OOOkcal;补水前水温夏季25C， 冬季5C，春秋15C2) 3台375k W、1台250k W空压机运行24h/d可回收热量约：QF (3X375+250X70%) X 860X0. 4X24=1073 万 kcal(3) 回收热量可生产洗浴用水量:夏季每天可生产50C热水429t;春秋季每天可 生产50C热水306t;冬季每天可生产50C热水238t每天最多可满足洗澡人数(80L/5(TC/人)L夏季约5300人洗澡;春秋季每天可满 足约3800人洗澡；冬季每天可满足约2900人洗澡满足淋浴用水后，其他热水用作浴池的补水4) 热回收系统改造效果:全年回收热量386380万kcal;每年节约电449. 3万度, 314. 5万元(0. 7元/度)；每年节约蒸汽6037. 2t，108. 7万元(180元/t);每 年节省标煤1103. 9t，88. 3万元(800元八)3. 1. 2 Intelliflow智能压力控制系统效益分析(1) 依据:改造前压力为6.5bar，空压机额定压力为8. Obar;电厂用压缩空气 60m?/min需空压机额定功率375k W，洗煤厂用压缩空气50m/min需空压机额定 功率312k W。

2) 电厂改造前需要消耗功率为:375k WX[1- (8-6.5) X7%] =333. 8k W改造后，压力稳定在4. Obar，压力降低2. 5bar节省功率为:333.8k WX2. 5X7%^58. 4k W年节省电量:58.4k WX8000h&46. 7 万 k W年节约电费:46. 7万k WhXO. 7元/k Wh~32. 7万元(3) 洗煤厂改造前需要消耗的功率为:312k WX[1- (8-6.5) X7%>277.7k W改造后，压力稳定在5. Obar,降低1. 5bar节省功率为:277.7k WX 1.5X7%&29. 2k W年节省电量:29.2k WX8000h々23. 4万k Wh年节约电费:23. 4万k WhXO. 7元/k Wh=16. 4万元4) 改造后效果分析:能精确地满足系统减压的要求;每降低lbar压缩空气压力, 系统节能节省7%;提高稳定性;平稳压缩机的负荷波动3. 1.3 IR5000-250-II压缩机节能管理系统效益分析(1) 依据:SL25S-350H型250k W微油螺杆空压机的负载比例70%2) 当前运行时，排气压力每降低lbar功率降低7%,当机器在额定压力下运转 吋的功率为100%，由此可知重车时的平均功率为额定功率的：100%-[8.5- (7+8) + 2] X7%=93%(3) 节能改造后，排气压力每降低lbar功率降低7%,当机器在额定压力运转时 的功率为100%，压力恒定在7.2bar，输出功率为：(4) 改造后效果分析:改造前后功率差值:193k W-159k W:34k W每年节约电量:34k WX24hX360d=293760节电率:34/193=17. 6%250k W空压机年节约资金:293760 X0. 7元/度=20. 5万元3.2社会效益每年节约运行费用261.1万元，相当于每年节约标煤668. 7t,每年减少《）2排放 1738. 6t （按每燃烧It标煤排放二氧化碳约2. 6t计算），从而实现节能运行，低 碳经济。

东滩煤矿空压机热冋收系统的投入使用，降低机组运行温度，实现了压风系统 余热利用、安全、节能运行，为其他矿井及生产单位空压机热回收利用树立了典 型，具有很强的推广价值参考文献[1]张卫.气体压缩机运行与维修.机械工业出版社，2011.[2]汤学忠.热能转换与利用.冶金工业出版社，2002.。