【重磅】重点节能技术应用典型案例系列宣传推广之五

2019-01-15 18:23:00
Gary
原创
416




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★威海双信 节能环保设备有限公司:洗浴废水余热利用热泵集成技术

★浙江开山压缩机股份有限公司:江苏永钢螺杆空压机技术改造

 

 

一、威海双信 节能环保设备有限公司:洗浴废水余热利用热泵集成技术

 

◆专家有评语:

该技术是一项“低品位余热回收利用”的创新技术。创造性地将“三种介质复叠交叉换热系统”与“热泵系统”有机结合,将洗浴排放的废水余热经过多介质换热器和热泵多效集成,把清洁水从常温瞬间提升到55℃,充分利用了废水中的热量,刷新了单机效率,COP高达6.7。

(专家:中国科学院过程所高工  郝江平  2018年6月15日)

◆用户有评语:

威海双信 节能环保设备有限公司开发的“洗浴废水余热利用热泵集成技术”,把洗浴中心排放的废水余热充分回收利用,替代了原有热源,该技术已成功应用到我校“山东大学(威海校区)”,在使用中 节能效果显著,年节约2/3的制热费用,并且安全、可靠、智能化程度高等优点。

(用户企业:山东大学(威海))

◆企业有态度:

在2018年 节能宣传周到来之际,国家 节能中心组织的本次重点 节能技术典型案例(2017)发布暨推介会,具有里程碑式的现实意义,威海双信 节能环保设备有限公司非常荣幸被评选为典型案例完成单位之一,这是参加评定和现场核查的各位专家对“洗浴废水余热利用热泵集成技术”的充分肯定及国家 节能中心给我们公司的崇高荣誉和鼓励。在此,我谨代表威海双信公司承诺:今后我们会再接再厉,始终不渝地奉行“互诚、互信、共赢、共享”的经营理念,并将此理念根植于产品和服务之中。我们愿为国内有需求的客户免费提供技术咨询、方案设计等一揽子 能源解决方案,并采用“EPC”和“BOT”多种模式为全国高校和国家机关公共机构提供服务。为客户创造价值是我们追寻的目标,我们更愿意为城市的碧水蓝天尽绵薄之力,给建设绿色家园添砖加瓦。

 


威海双信:洗浴废水余热利用热泵集成技术

 



威海双信 节能环保设备有限公司始建于1998年,为山东双轮集团旗下子公司,公司长期致力于工业和商用余热回收技术研究、装备研发、设备制造和推广应用,拥有庞大的技术研发团队和生产制造基地,获得多项发明专利和实用新型专利。产品广泛应用于高校和商业洗浴低品位废热回收利用及工业生产过程中有废蒸汽和高温废水排出的余热回收利用等领域。

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图1:威海双信 节能环保设备有限公司

一、典型案例基本情况

“洗浴废水余热利用热泵集成技术”是山东双轮集团“威海双信 节能环保设备有限公司”自主研发,应用于山东大学(威海)校区洗浴中心,该技术于2018年4月被“国家 节能中心”评选为“重点 节能技术应用典型案例(2017)”。

山东大学(威海)校区现有在校生16000余人,洗浴中心每天接待洗浴人员3000余人,洗浴日用水量平均在260余吨,全部采用市政管网蒸汽加热。2015年末,威海双信 节能环保设备有限公司向该校推荐了“洗浴废水余热回收利用技术”,经双方协商选择了“ 合同能源管理”合作模式,对原洗浴中心热水制备系统进行了 节能改造。

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图2:技术案例应用现场

洗浴中心 节能改造前,据统计2014、2015年平均每年耗用蒸汽约5300吨,按当期蒸汽平均价格144元/吨计算,年蒸汽费用支出为76.5万余元。2016年4月完成改造后,经统计年可节省蒸汽费支出59.5万元, 节能效益远超预期。

二、系统及工作原理

洗浴废热回收一体系统,是将集中收集的30℃左右的洗浴废水通过机组内置的污水泵输送到多通道的系统交换装置,经过多介质换热器的交叉换热,将常温清洁水与废水进行前后两效热能交换,完成一级换热;然后对吸热后的清洁水再次通过多介质换热器与制冷剂进行交叉换热,利用热泵技术实现二级升温,使常温清洁水在瞬间达到到45-55℃以上,最低排水温度可达到5-7℃,最大限度的利用了污水的热能。余热被回收后的废水排入污水管网或中水处理后再回用,另外机组排出的冷还可以为夏季办公、休闲场所提供冷气。

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3:洗浴废热回收一体系统示意图

    洗浴废热回收一体系统具有以下几项显著特点。一是机组热回收效率高。 能效比能达到6.0以上,制取每吨热水仅需要约6-7度电。 能耗成本仅是空气源热泵加热的1/2,蒸汽加热的1/3,天然气加热的1/4,电加热的1/6。二是该机组作为一款能源替代型热回收设备,不再需要其它设备及辅助能源,即可完全实现洗浴热水自循环制备。三是机组自动化程度高。系统可实现定时自动清洗、过滤等功能;设定24小时自动运行,只需一名操作人员;另外机组可实现远程监控。四是机组设计高度集成,结构紧凑、外形美观、运行平稳、噪音低,设备占用空间小,且安装简单。五是中水处理回用,本系统主要应用于经热回收机热量提取后的低温洗浴废水处理及中本系统主要用于经热回收机热量提取后的低温洗浴废水处理及中水回用。污水经过本系统的混凝及膜处理装置后,产出的中水可用于园林绿化、道路浇洒、喷泉湖泊等,真正做到绿色环保、 低碳 节能

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图4:中水处理回用系统示意图


二、浙江开山压缩机股份有限公司:江苏永钢螺杆空压机技术改造

 


◆专家有评语:

永钢集团采用浙江开山压缩机股份有限公司的JN系列的超高能效螺杆压缩机,替换原有的低能效压缩机,进行 节能改造。经永钢集团相关部门的长期跟踪和检测,开山压缩机的节电率超过了20%,为企业创造了良好的经济效益和社会效益,值得大力推广。

(专家:机械工业 节能资源利用中心教授级高工、总工  李振清  2018年6月15日)

◆用户有评语:

2014年,我们先以烧结厂为改造 试点,采用了开山 节能空压机替换原有设备,吨矿电耗下降了21.92%, 节能效果超出预期。在此基础上我公司全面推广空压机 节能改造,他们采用开山技术人员的“系统 节能”建议,对空压机选型、变频技术的应用,及空气净化设备、输气管道等进行全方位的评估和改造,解决了“大马拉小车”、“频繁加卸载”、“高压供给低压使用”等耗能问题,综合节电率达到惊人的39.15%,静态投资回收期不到12个月。

(用户企业:江苏永钢集团有限公司)

◆企业有态度:

在过去的20多年来,开山压缩机紧紧围绕 节能减排、提高能效这个主题,坚持“为中国造芯”,从“掌握核心技术”到“掌握一流核心技术”,从“为节约中国作贡献”到“为节约地球作贡献”,一步一个脚印,已经成长为我国产销规模最大、能效水平国际领先的压缩机制造企业。压缩机行业的归口单位——合肥通用机械研究院评价:开山压缩机是一面旗帜,引领了压缩机行业的技术进步和健康发展。开山压缩机始终把“为客户创造价值”作为企业的核心使命,不断开发 节能技术和 节能产品,为用户提供全方位的空气系统 节能解决方案,为企业和社会创造了很好的经济和环保效益。我们将以此次获得国家重点 节能技术应用典型案例为契机,加大创新投入,为 节能减排事业做出更大的贡献。

 

浙江开山:江苏永钢螺杆空压机技术改造

 


一、背景

在能源供应日趋紧张、能源价格不断上涨的今天,生产 节能、省电的空压机既是企业取得竞争优势的切入点,也是装备制造企业的责任。空气压缩机耗用了全国发电总量6.3%电力,是耗能巨大的设备。对于空气压缩机行业来说,采用高能效产品替代低能效的空压机产品,既是政府完成《 节能减排规划》的需要,也是用能企业降低生产成本、增加经济效益的有效途径。

众所周知,提升大功率螺杆空压机能效水平是一件有相当技术难度的事情。开山集团已经将全部的大功率螺杆空气压缩机的能效做到了一级能效。迄今为止开山是世界上唯一可以将160kW及以上功率螺杆空气压缩机做到一级能效的企业,能效水平全球领先。在2013年国家发改委发布的国家“ 节能产品惠民工程”目录中,开山产品占据了36.9%,其中1级能效产品占43.5%。2013年2月,开山两级压缩螺杆空压机入选国家 工业和信息化部 节能机电设备(产品)推荐目录》。11月,两级压缩螺杆空压机入选国家 工业和信息化部《能效之星”产品目录》。

二、两级压缩螺杆空压机的技术优势

相比于单级压缩,两级压缩趋近于最省功的等温压缩,从原理上,两级压缩比单级压缩 节能5-8%。采用两级压缩主机,就是采用大小不同的两组SKY螺杆转子,实现合理的压力分配,降低了每次压缩的压缩比。低的压缩比还有两个特别的优点:一个是减少了内泄漏,提高了容积效率;另一个是大大降低了轴承的负荷,提高了轴承寿命,延长了主机寿命。最关键的还是转子型线效率,由国家“千人计划”成员,中国政府特聘专家汤炎博士开发的“Y”专利型线,效率世界领先,比其它型线高出5~15%。2017年申请专利技术的新型“Y”新型螺杆,在原有的基础上,实现了更高的能效,并因此,获得合肥通用机械产品认证有限公司颁发的拥有“超高能效、超低噪声。低衰减”认可的《产品特性认证证书》,成为行业超高能效产品的领军技术。

该技术关键点还体现在产品局部设计和各细节上,以及系统的高端配置和优化,这又比其它品牌产品效率高出5~8%。高效的主机以及JN系列固有的进气调节设计、冷却流场设计、油气分离技术、高效电机、智能自动控制等等的创新技术,将为广大客户带来实实在在的 节能效益。

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图1:开山螺杆空气压缩机

三、 节能基准检测与 节能改造解决方案

首先要做好 节能基准的检测。空压站 节能改造前的总耗电量和总入网流量是评判 节能改造效果的最重要依据。 节能改造方案制定以前一定要在空压站电源进线处装电表,并定时抄表,一般一小时记录一次。空压站总电表数据统计和每台空压机的电表数据统计对分析判断 节能效果都很重要。入网总流量和管网实际压力(有条件的,在管网装上压力传感器并上传电脑实时记录,根据电脑分析统计出该记录时间段内机器的平均使用压力)是 节能改造时新压缩机选型的重要依据。入网总流量在每个生产周期的变化曲线对新压缩机选型有很大影响。降低压缩空气净化设备的压损,尽量减少净化设备的耗气量,提升空压机使用效率。空压管线通径的大小和长短对压损影响很大,过多的变径、急弯、曲折和阀门都会增加管路的压损。所以要密切注意主管路入口压力和用气点实际压力(记录空压机显示器的压力与空际用气端压力两者差值,差值大小也是一个判断标准)。输气管线和车间漏气量会严重影响空压站的耗电量。如果客户生产对压缩空气的品质有严格要求,还应增加对入网气体压力露点、尘埃和含油量的检测,压缩空气的品质对空压站的耗电量有较大影响。空压站房的通风、温湿度和含尘量也会对空压站耗电量造成影响。空压站 节能改造前的数据收集往往需要数日,数据还需要取得客户的确认。

数据分为静态数据和动态数据,静态数据是指压缩机铭牌数据和压缩机控制器显示的数据,以及离线检测的数据。动态数据是指使用在线仪表取得的压缩机或空压站流量和耗电量随时间变化的曲线。含即时数据和累计数据。在线仪表含功率分析仪、流量计和数据记录仪及相应分析软件。在改造前的空压站预装Ikaishan压缩机监控软件,也可以获得动态数据。

喷嘴法测得的压缩机流量精准,但是无法在线检测,无法反映用气量随时间变化的情况。用流量计和数据记录仪可以在线检测和记录压缩机流量随时间变化的情况,但是流量计测得的流量值与喷嘴法测得的数据有较大差异,不能反映真实流量。结合两种仪表取得的数据的特点,可以用喷嘴法测得的流量值标定同一时刻的利用流量计和数据记录仪取得的曲线上的点位值。例如利用利用流量计和数据记录仪取得了8小时的流量变化曲线,同时每隔一小时又记录了压缩机群加载和卸载状态,当某一时刻只有一台50m³/min压缩机加载,对应的曲线点就是50m³/min,在另一时刻有两台50m³/min压缩机加载,该时刻的曲线点代表100m³/min.经过这样标定的流量随时间变化的曲线,就取得了较精确的用户用气特性曲线。不同客户的用气特性曲线有不同的特点。

根据用气特性曲线初步确定改造后空压站的压缩机配置。可以把用气特性曲线分成三个区,24小时都在使用的气量是第一区;某一时段,例如8点到16点一直使用的增量气量,是第二区;高于增量用气的短时波段性用气量为第三区。如果第一区为110m³/min,可以使用两台JN250-54/8-II压缩机来供气;如果第二区为40m³/min,可以使用一台JN185-38/8-II压缩机来供气;如果第三区在40m³/min到20m³/min之间波动,可以考虑用一台变频压缩机供气。这样划分区间和配置压缩机,可以最大限度减少压缩机空载率,保持所有压缩机都在最高效率状态下工作。最终的空压机配置方案,还要考虑维护保养、管理调度和备机,还要考虑压缩空气净化设备的 节能运行。

压缩空气净化设备的选择。压缩空气净化设备含冷干机、过滤器和吸干机。通常一台冷干机加前后过滤器压力损失达0.1MPa,冷干机和过滤器排污时也泄放了一定量的压缩空气。冷干机的预冷器回温不完善会导致冷干机耗能增大。目前 节能型冷干机加前后过滤器压损小于0.05MPa,排污装置有液位控制,有效防止气体泄放出来,压缩空气回温完善,冷干机耗能小。吸干机的耗能主要表现在耗气量,10%-20%的耗气量意味着压缩空气系统消耗同样比例的能量。选用零耗气吸干机时,要关注吸干机的电能消耗,鼓风式和加热式零耗气吸干机耗电量不可忽略。

总之,要根据企业实际状况,提供出科学、经济、可行的 节能整体解决方案,供企业参考,让客户满意。



转载:国家 节能宣传平台 




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