上海圣德曼鑄造有限公司空壓機(jī)余熱回收供洗浴項(xiàng)目

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一、案例名稱

上海圣德曼鑄造有限公司空壓機(jī)余熱回收供洗浴項(xiàng)目

二、案例業(yè)主

上海圣德曼鑄造有限公司隸屬于上海汽車工業(yè)(集團(tuán))總公司。公司現(xiàn)有員工1000余名,是生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)汽車鑄鐵件的專業(yè)鑄造商為國(guó)內(nèi)外眾多客戶提供曲軸、排氣管、渦輪殼、飛輪、轉(zhuǎn)向節(jié)、液壓件等鑄件，年生產(chǎn)能力5.5萬(wàn)噸。公司年能耗約為48411噸標(biāo)煤。其中員工洗浴熱水部分為公司浴室現(xiàn)有2只30噸熱水箱，使用外購(gòu)蒸汽加熱制取熱水，每天平均洗浴用水量約為100多噸，每年用于制取生活熱水的蒸汽費(fèi)用高達(dá)上百萬(wàn)元。

三、案例內(nèi)容

1.技術(shù)原理及適用領(lǐng)域

利用螺桿式空壓機(jī)所產(chǎn)生的余熱，采用專用空壓機(jī)余熱利用技術(shù)，利用該技術(shù)對(duì)螺桿式空氣壓縮機(jī)內(nèi)部高溫高壓的油路進(jìn)行改造，不僅可以提高空氣壓縮機(jī)的產(chǎn)氣效率而且可使企業(yè)獲得生產(chǎn)和生活所需的熱水，嚴(yán)冬可加熱到>50°C，夏秋季節(jié)>65°C，從而解決了公司為生活熱水長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)支付的沉重負(fù)擔(dān)。對(duì)空壓機(jī)正常運(yùn)行所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行余熱回收再利用，一方面可以節(jié)約制取熱水能源費(fèi)用，另一方面可以改善空壓機(jī)的工況，有利于提高空壓機(jī)的使用壽命。該技術(shù)適用于各種生產(chǎn)工藝或生活領(lǐng)域內(nèi)的熱水制取。項(xiàng)目系統(tǒng)流程見(jiàn)圖1。

2.節(jié)能改造具體內(nèi)容

采用專用空壓機(jī)余熱利用技術(shù)，利用該技術(shù)對(duì)螺桿式空氣壓縮機(jī)內(nèi)部高溫高壓的油路進(jìn)行改造。

公司站房共有8臺(tái)空壓機(jī)，其中1臺(tái)132kW為新增，冷卻方式為風(fēng)冷。空壓站采用中央控制系統(tǒng)，開(kāi)啟臺(tái)數(shù)根據(jù)生產(chǎn)負(fù)荷需求系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)，一般白天6臺(tái)運(yùn)行，晚上5臺(tái)運(yùn)行。公司空壓機(jī)運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，幾乎沒(méi)有卸載，空壓機(jī)氣路運(yùn)行狀況較好，運(yùn)行中排放在大氣中的熱量很高，可以進(jìn)行熱回收，制成熱水。

節(jié)能服務(wù)公司對(duì)業(yè)主8臺(tái)空壓機(jī)進(jìn)行改造，使其獲得生產(chǎn)和生活所需的熱水，嚴(yán)冬可加熱到>50°C，夏秋季節(jié)>65°C，從而解決了公司為生活熱水長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)支付的沉重負(fù)擔(dān)。

3.項(xiàng)目實(shí)施情況

項(xiàng)目2012年6月開(kāi)工，2012年9月完工項(xiàng)目采用吸收空壓機(jī)廢熱來(lái)加熱冷水，沒(méi)有能源消耗。

四、項(xiàng)目年節(jié)能量及節(jié)能效益

1.年節(jié)能量

(1)改造前后用能情況

①改造前能耗情況。

根據(jù)業(yè)主提供數(shù)據(jù)，2011年實(shí)際運(yùn)行費(fèi)用約為139.71萬(wàn)元(其中包含部分食堂用量，約占總費(fèi)用的15%)，則制取洗浴熱水蒸汽費(fèi)用約為118.8萬(wàn)元。

②)改造后能耗情況

公司每月浴室冷水加熱水用水總量為6500噸左右，平均每天冷水和熱水總用水量為220噸，假定熱水供水溫度為60°C，則可以計(jì)算得每天熱水用量為140噸左右，冬季最不利情況下熱水用量約為150噸，冬季冷水補(bǔ)水溫度5°C，則冬季最不利情況下每天所需熱量為Q=CMAt=lkcalnkg·Cx150000Kg/天x(60°C-5°C)8250000kca1天=9593kW·h/天。

空壓機(jī)8臺(tái)輪流運(yùn)行，基本以4臺(tái)110kW，2臺(tái)130kW搭配運(yùn)行為主，余熱回收量暫按空壓機(jī)軸功率的50%可以回收進(jìn)行考慮，則每天空壓機(jī)加載18小時(shí)可以回收的熱量為:110kWx4x50%x18小時(shí)+132kWx2x50%x18小時(shí)=6336kW·h<9593kW·h，不足部分由蒸汽加熱補(bǔ)充，每天所需補(bǔ)充熱量為9593-6336=3257kW·h，則冬季90天所需熱量為3257kW·hx 90-293130kW·h，若由汽來(lái)提供，1kg蒸汽從150°C降至60°C的水放出的熱量為:q-h1-h2=2751kJ/kg-251.5kJkg=2499.5kJ/kg(式中h1為高溫蒸汽焓值h2為60°C熱水焓值)，則冬季所需蒸汽量為:293130kW·h-(2499.5kJ/kg-3600 kIkW·h)-70%(蒸汽利用率)=603噸，按平均每噸蒸汽價(jià)格為245元計(jì)算，則蒸汽費(fèi)用約為:603噸x245元/噸=14.8萬(wàn)元。

而春秋夏季冷水補(bǔ)水溫度平均為10°C，每天熱水用量為100噸左右，每天所需熱量為Q=C.M.At=1kca1/kgCx100000Kg/天x(60°C-10°C)=5，000，000kca1/天=5814kW·h/天，空壓機(jī)余熱回收熱量能滿足洗浴熱水所需熱量。

另外，水泵運(yùn)行也需消耗部分電量，按照4kW循環(huán)水泵每天工作20小時(shí)，5.5kW熱水增壓泵工作5小時(shí)計(jì)算，則360天運(yùn)行費(fèi)用為(4kWx20h+5.5kWx5h)x1元kW·hx360=3.9萬(wàn)元(平均電價(jià)按照1元kW·h計(jì)算)。

(2)節(jié)能量計(jì)算方法。

全年節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用:

118.8-14.8-3.9=100.1萬(wàn)元。實(shí)際節(jié)能按照理論計(jì)算值的90%考慮，因此，如對(duì)圣德曼的熱水加熱系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的節(jié)能改造，估計(jì)可年節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用約為90.1萬(wàn)元，節(jié)約蒸汽量90.1萬(wàn)元-245元/噸=3678噸，節(jié)約標(biāo)煤量3678噸蒸汽x0.1286噸標(biāo)煤/噸蒸汽=473噸標(biāo)煤(0.1286kgce/kg為低壓蒸汽折標(biāo)煤系數(shù))。

(3)項(xiàng)目節(jié)能量。

節(jié)約蒸汽3678噸/年，節(jié)約標(biāo)煤473噸/年。

2.節(jié)能效益

節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用90.1萬(wàn)元/年。

五、商業(yè)模式

該項(xiàng)目采用節(jié)能效益分享型合同能源管理模式，節(jié)能服務(wù)合同期為5年。節(jié)能效益分享方式和比例如下:第一至第十七個(gè)月，節(jié)能服務(wù)公司分享100%;第十八至第二十四個(gè)月，節(jié)能服務(wù)公司分享60%，業(yè)主分享40%;第二十五至第六十個(gè)月，節(jié)能服務(wù)公司分享70%，業(yè)主分享30%。合同到期前，采購(gòu)并安裝的設(shè)備、設(shè)施等財(cái)產(chǎn)(簡(jiǎn)稱“項(xiàng)目財(cái)產(chǎn)”)歸節(jié)能服務(wù)公司所有。合同期滿后，項(xiàng)目財(cái)產(chǎn)所有權(quán)無(wú)償轉(zhuǎn)讓給業(yè)主。

六、投資及融資渠道

投資金額135.4萬(wàn)元，為節(jié)能服務(wù)公司自有資金。

七、優(yōu)惠政策

上海市能效中心撥發(fā)節(jié)能獎(jiǎng)勵(lì)補(bǔ)貼。