能源技術(shù)空壓機(jī)熱能回收器的應(yīng)用葉聿漳（永安煤業(yè)有限責(zé)任公司福建永安366013）用實(shí)踐，指出回收的熱能可以生產(chǎn)出高品位的熱水，應(yīng)用于工廠的生產(chǎn)和生活，對企業(yè)節(jié)能降耗方面起著很大的作用。

　　福建省煤礦掘進(jìn)鉆眼動(dòng)力幾乎都采用地面空壓機(jī)集中供風(fēng)，地面澡堂、烘干機(jī)房等均采用燃煤鍋爐供氣供熱。燃煤鍋爐除塵設(shè)施費(fèi)用高，造成廢渣廢氣多、污染大、能耗高。壓縮空氣是工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的動(dòng)力源之。由于其具有安全、無公害、調(diào)節(jié)性能好、輸送方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，使其在現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用越來越廣泛。螺桿式空壓機(jī)以其清潔、安全、操作方便等獨(dú)特的優(yōu)勢，逐步推廣取代了原來傳統(tǒng)的活塞式空壓機(jī)。作為礦山井工開采掘進(jìn)作業(yè)的最大動(dòng)力源，在工作時(shí)消耗大量的電能?？諌簷C(jī)工作時(shí)循環(huán)油及排氣溫度高達(dá)85~95丈，為確保設(shè)備在最高允許溫度下正常運(yùn)轉(zhuǎn)，空壓機(jī)冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用風(fēng)冷或水冷方式，將這些廢熱向周邊環(huán)境中排放，且散熱設(shè)備耗費(fèi)電力，維修費(fèi)高。

　　煤礦澡堂職工洗澡用水、烘干房和更衣室供氣取暖大部分采用鍋爐進(jìn)行加熱，用電量和用煤量較大。為進(jìn)步減少用電量和用煤量，應(yīng)用空壓機(jī)熱能回收器，將空壓機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的油、氣余熱進(jìn)行回收利用，通過回收的熱能對冷水進(jìn)行加熱，供職工洗澡、烘干和取暖。但由于空壓機(jī)開機(jī)時(shí)間有限，春、冬季節(jié)還不能滿足洗澡的要求，因此在空壓機(jī)停機(jī)時(shí)必須進(jìn)行輔助加熱（選用熱泵熱水器，水溫可達(dá)50~60丈）。

　　另外原利用鍋爐取暖和烘干功能現(xiàn)采用風(fēng)能熱泵C對周圍空氣加熱，空氣溫度可達(dá)80*以上）進(jìn)行替代，從而徹底取代耗能高的鍋爐和電熱烘干機(jī)，有效地提高了礦井的節(jié)能減排工作。

　　1空壓機(jī)熱能回收系統(tǒng)的組成及工作原理1.1空壓機(jī)熱能回收器的組成由水過慮器、空壓機(jī)熱水器、熱泵熱水器、風(fēng)能熱泵、保溫水管、保溫水塔等組成。

　　1.2工作原理（1）空壓機(jī)熱能回收器工作原理：利用螺桿式空壓機(jī)在長期連續(xù)的運(yùn)行過程中，空壓機(jī)螺桿的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的高溫?zé)崃亢湍Σ廉a(chǎn)生的熱，這些產(chǎn)生的高溫?zé)崃坑煽諌簷C(jī)潤滑油的加入混合成油/氣蒸氣排出機(jī)體，這部分高溫油/氣流的熱量相當(dāng)于空壓機(jī)輸入功率的3/4，它的溫度通常85~95丈。即空壓機(jī)熱水器把螺桿式空壓機(jī)這部分多余的熱量吸收后利用熱交換的原理，把冷水變成熱水。同時(shí)將空壓機(jī)的運(yùn)行溫度降低到80丈以下，保證空壓機(jī)的良好運(yùn)行狀態(tài)。

　　（2）熱泵熱水器工作原理：采用電能驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)做功，利用工質(zhì)循環(huán)把空氣中的潛熱吸收，經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮后變成高溫高壓氣體，對水進(jìn)行間接加熱。

　?。?）熱泵暖風(fēng)機(jī)工作原理：吸收空氣的熱量并將其轉(zhuǎn)移到房內(nèi)，提高烘干房的溫度，配合相應(yīng)的設(shè)備實(shí)現(xiàn)物料的干燥。熱泵干燥機(jī)由壓縮機(jī)一換熱器（內(nèi)機(jī)）一節(jié)流器一吸熱器（外機(jī)）一壓縮機(jī)等構(gòu)成了一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)。冷媒在壓縮機(jī)的作用下在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，它在壓縮機(jī)內(nèi)完成氣態(tài)的升壓升溫過程（溫度高達(dá)85丈），它進(jìn)入內(nèi)機(jī)釋放出高溫?zé)崃考訜岷娓煞績?nèi)空氣，同時(shí)自己被冷卻并轉(zhuǎn)化為液態(tài)，當(dāng)它運(yùn)行到外機(jī)后，液態(tài)迅速吸熱蒸發(fā)再次轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，同時(shí)溫度下降至零下20~30丈，這時(shí)周邊的空氣就會(huì)源源不斷地將熱量傳遞給冷媒。冷媒不斷地循環(huán)就實(shí)現(xiàn)了將空氣中的熱量搬運(yùn)到烘干房內(nèi)加熱房內(nèi)空氣溫度。

　　2空壓機(jī)熱能回收器應(yīng)用意義（1）充分利用空壓機(jī)多余熱量。在螺桿式空壓機(jī)工作中，*般排氣溫度在85~95丈之間。如此高的溫度，都排放于空氣當(dāng)中，是極大的浪費(fèi)。利用空壓機(jī)能量回收器，可以充分回收空壓機(jī)排放熱能。

　?。?）有利于空壓機(jī)的散熱，使空壓機(jī)能夠良性運(yùn)行。因?yàn)樵谟酂崂弥?，熱水器吸收了大部分的熱量，使空壓機(jī)的運(yùn)行溫度在65~85丈之間，可讓散熱風(fēng)扇停下，減少電能的消耗、緩解電線接頭的老化和潤滑油的變質(zhì)的問題，降低了空壓機(jī)的故障率。

　?。?）零運(yùn)行成本。不燒油、煤，不耗電。利用螺桿空壓機(jī)余熱，不用電造熱水；油氣水靠自有壓力，流進(jìn)去，流出來就完成熱交換?？諌簷C(jī)與空壓機(jī)熱水器之間無運(yùn)行成本。

　?。?）降低空壓機(jī)運(yùn)行成本，提高空壓機(jī)運(yùn)行效率。減少空壓機(jī)散熱風(fēng)扇運(yùn)行電耗。

　　3空壓機(jī)熱量回收器的選擇及應(yīng)用3.1空壓機(jī)熱量回收器的選擇（本科>，機(jī)電工程師，現(xiàn)為福建省永安煤業(yè)有限責(zé)任公司加福礦機(jī)電副礦長。

　　能源技術(shù)\1闈瀧名境I熱能回收器對水加熱方式有2種：直接加熱、循環(huán)加熱。

　　直接加熱的熱水器能實(shí)現(xiàn)一次性將冷水加熱到所需的溫度，且空壓機(jī)工作狀態(tài)穩(wěn)定，工作溫度波動(dòng)小，余熱回收一直保持高效率；循環(huán)加熱熱水器一次加熱溫升有限，必須反復(fù)循環(huán)加熱才能達(dá)到要求的溫度，因此空壓機(jī)的工作溫度是隨著水溫周期性從低到高變化，余熱回收率也是周期性從高到低變化，循環(huán)加熱方式空壓機(jī)工作狀態(tài)不穩(wěn)定，會(huì)縮短空壓機(jī)的使用壽命，余熱回收率較低。直熱系統(tǒng)的好處是顯而易見的，但熱能回收器設(shè)計(jì)技術(shù)要求高，必須與空壓機(jī)精確、專業(yè)匹配。

　　3.2空壓機(jī)熱量回收器改造安裝基本要求（1）改造安裝后，空壓機(jī)操作、維修方式不變，空壓機(jī)工作性能不變。

　?。?）確?？諌簷C(jī)工作溫度范圍適當(dāng)，空壓機(jī)工作溫度過高不行，過低也不行，合理的工作溫度范圍是78~85丈，才能最大發(fā)揮空壓機(jī)的工作效率。

　?。?）熱能回收器工作時(shí)保證空壓機(jī)正常運(yùn)行，熱能回收器停止時(shí)也能保證正常運(yùn)行。

　　3.3空壓機(jī)熱能回收器的安裝應(yīng)用把熱能回收器安裝于空壓機(jī)的油循環(huán)管路中，把螺桿式空壓機(jī)的油循環(huán)中的熱量通過一次側(cè)供水口，將一次側(cè)中供應(yīng)的冷水加熱，然后通過熱水輸送管道將轉(zhuǎn)換來的熱水輸送到熱水儲(chǔ)水塔供員工洗澡。因考慮到空壓機(jī)不會(huì)連續(xù)長時(shí)間開機(jī)，所以在熱水儲(chǔ)水塔中需要安裝熱泵熱水器，作為輔助加熱設(shè)施。在儲(chǔ)水塔內(nèi)安裝溫度傳感器和水位傳感器，并事先設(shè)定好儲(chǔ)水內(nèi)的水溫（取局溫度和取低溫度）和水位（取高水位和最低水位），通過傳感器來實(shí)現(xiàn)熱水器自動(dòng)控制。

　　4空壓機(jī)熱能回收系統(tǒng)創(chuàng)新點(diǎn)（1）當(dāng)保溫水箱水溫沒有達(dá)到要求的溫度時(shí)，或者保溫水箱滿水位時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)停止補(bǔ)充冷水，自動(dòng)轉(zhuǎn)換為熱水循環(huán)，進(jìn)步回收空壓機(jī)余熱，或者先將水箱的水加熱到要求的溫度后，才能再補(bǔ)充冷水。該系統(tǒng)確保任何時(shí)候水箱的水溫均達(dá)到熱水要求的溫度。

　?。?）原空壓機(jī)的冷卻風(fēng)扇通過油溫控制。當(dāng)空壓機(jī)的排氣溫度在合理的正常溫度范圍時(shí)，則冷卻風(fēng)扇關(guān)閉，而當(dāng)空壓機(jī)的排氣溫度超過某一合理范圍時(shí)，則冷卻風(fēng)扇運(yùn)行。這樣可以最大限度回收空壓機(jī)的熱能，同時(shí)保證空壓機(jī)正常運(yùn)行。

　?。?）采用高效、低阻技術(shù)的換熱器，安裝余熱回收系統(tǒng)后空壓機(jī)控制系統(tǒng)不變，工作性能不變，操作維護(hù)方式不變。余熱回收系統(tǒng)如有任何故障，甚至余熱回收熱水器系統(tǒng)停水、停用時(shí)，原空壓機(jī)系統(tǒng)都可以照常運(yùn)行。

　?。?）采用空壓機(jī)余熱回收熱水系統(tǒng)完全自動(dòng)控制。它與空壓機(jī)運(yùn)行相聯(lián)動(dòng)：當(dāng)空壓機(jī)運(yùn)行時(shí)，對應(yīng)的熱能回收器自動(dòng)運(yùn)行；當(dāng)空壓停止運(yùn)行時(shí)，對應(yīng)的熱能回收器也停止運(yùn)行。

　　（5）熱泵系統(tǒng)作為輔助補(bǔ)充加熱，它與空壓機(jī)余熱系統(tǒng)可同時(shí)運(yùn)行，也可獨(dú)立運(yùn)行，各自獨(dú)立又有機(jī)結(jié)合，相互不干擾，但又各自順利銜接。夏、秋季節(jié)，工人熱水用水量減少，空壓機(jī)余熱回收的熱水能滿足工人洗澡需要，因此可以將熱泵停用。

　　5空壓機(jī)熱量回收器經(jīng)濟(jì)效益分析（1）空壓機(jī)產(chǎn)熱量計(jì)算：（以常用臺(tái)數(shù)2臺(tái)計(jì)算）llOkW空壓機(jī)每小時(shí)產(chǎn)生的熱量為：31685kJ2臺(tái)常用機(jī)12h工作（熱能回收按80%）。

　　即每天空壓機(jī)可以利用的熱量約為753.6萬kj.以進(jìn)水溫度10丈，空壓機(jī)每天產(chǎn)生的熱量可以提升45T：熱水（燃煤熱量單位：lkg=29000J，有效利用率一般按75%計(jì)）。

　　則每年的費(fèi)用約為10.4萬元/d（按每年9個(gè)月的陰雨天氣計(jì)算）。

　　（4）空壓機(jī)散熱風(fēng)機(jī)節(jié)省電費(fèi)（按2臺(tái)llOkW空壓機(jī)的散熱風(fēng)機(jī)，每天工作12h計(jì)為4.8萬元/a.通過以上計(jì)算：全年可直接節(jié)約費(fèi)用約達(dá)15萬元。

　　其它間接節(jié)?。航鉀Q了空壓機(jī)的高溫運(yùn)行狀態(tài)，使空壓機(jī)在最佳的溫度下運(yùn)行，提高了空壓機(jī)的效率及使用壽命；福州首次發(fā)布PM2.5數(shù)據(jù)福州市民期盼已久的PM2.5監(jiān)測數(shù)據(jù)終于在10月31日發(fā)布。2012-10-30，PM2.5日均濃度6個(gè)監(jiān)測點(diǎn)分別為：五40|xg/m3；快安，39|xg/m3；鼓山，38|xg/m3，均低于國家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（75|xg/m3），大于國家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（35|xg/m3）。今后市民登錄福州環(huán)境保護(hù)局網(wǎng)站，即可查到監(jiān)測日均濃度和最近1小時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)。福州還將新增PM2.5監(jiān)測點(diǎn)。