压缩空气储能系统开展余热利用

空压机冷却水余热利用综述及实例空气压缩机是气源装置中的主体，它将原动机的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。

余热回收相对电热设备几乎无需能耗，相对于燃油燃气设备零排放，是清洁环保的节能方式。

空压机余热回收可以达到双重目的，第一，可以将余热供给需要的地方；第二，可以节约能源，即节约用来生产等量与空气压缩机余热的热量所耗燃料或电力。

今日的能源状况越来越要求大力节约能源。

在某些情况下，例如某些欧洲国家建筑法规都规定工业建筑物只要能够利用从排气中回收的余热，就必须安设足够数量的回收这种余热的装置。

这些法规还规定，如果余热（通风空气或者冷却水携带的热量）超过50Mkh/year,同时又是以燃油和电作为热源，就必须有余热回收装置。

就空气压缩机来说，一台50KW设备一年满载运行1000小时，其余热就要超过上述数值。

因此，回收余热的要求对于几乎所有装备了大型和中型的空压机站都是用。

这样，重要的是弄清楚各种型号空压机的余热回收的可能性。

《怎样回收空气压缩机的余热以节约能源》来自Canadian Mining Journal 中论述了空气压缩机房间的热量等于空气压缩机本体产生的热（100%）加上空压机驱动电动机产生的热（型约为93%，小型约为85%），这就是说，产生的总热量介于轴输入功率的108%到118%之间。

可以认为，压缩空气携带走的热量平均约为轴输入功率的4%，这相当于压缩空气和进入空气的平均温差15℃。

这样，空压机房间产生的热量总共为轴输入功率的103～113%，这么多的热量，必须从空压机房排除，而在许多情况下可用于供热目的。

话句话说，空压机房可作为集中供热的热源。

摘要：研究先进的余热利用技术对机组运行效率的提高有着重要的意义，本文介绍了，分析了各自的热点，并进行了总结和展望关键词：空压机，冷却水，余热利用王忠海的《空气压缩机的余热利用》一文中简单介绍了螺杆式空压机的原理和优点，并结合实际工程案例，通过对螺杆式空压机冷却水余热的利用，实现全天候的生活热水供应。

压缩空气时产生的余热如何被空压机余热回收设备所利用压缩空气是工业领域中应用最广泛的动力源之一。

由于其具有安全、无公害、调节性能好、输送方便等诸多优点，使其在现代工业领域中应用越来越广泛。

但要得到品质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%。

根据行业调查分析，空压机系统5年的运行费用组成：系统的初期设备投资及设备维护费用占到总费用的23%，而电能消耗（电费）占到77%，几乎所有的系统浪费最终都是体现在电费上。

根据对全球范围内各个行业的空气系统进行评估，可以发现：绝大多数的压缩空气系统，无论其新或旧，运行的效率都不理想—压缩空气泄漏、人为用气、不正确的使用和不适当的系统控制等等均会导致系统效率的下降，从而导致压缩空气大量的能耗浪费在不断提高系统效率的同时，研究发现空压机运行时会产生大量的压缩热，压缩热消耗的能量占机组运行功率的85%，通常这部分能量通过机组的风冷或水冷系统交换到大气当中。

所以压缩机的热回收是持续降低空气系统损耗，提高生产力的必要手段。

据统计，空气系统的存在的系统浪费约15—30%。

这部分损失，是否可以通过全面的系统解决方案来消除，是否能利用新的回收技术二次利用，来实现企业节能减排目标，降低企业生产成本，是摆在空压机使用企业和空压机生产厂家和技术部门的一个严峻考验。

压缩空气系统概况空气压缩机是广泛应用于生产领域的通用机械，但输入的电能中约85%的能量转变为压缩热，并被各种冷却器及排风扇带走并排放到环境中。

根据相应类型压缩机的结构和原理适当地进行改造，将其热量回收，结合工厂实际情况将这些热源进行利用，那么就可以变废为宝，将原本排入环境的热量收集利用，减少用于其他用途加热的燃料消耗量。

以平均轴功率160kW的压缩机为例，可以在一天内将近50t水提高40℃，如果工厂可以充分利用这些热量，将大大减少燃油或天然气的消耗量，同时减少了CO2向大气的排放。

空压机余热回收利用方案空压机是工业生产过程中常见的能量设备之一，其主要功能是将气体压缩，为生产提供所需的压缩空气。

然而，空压机在工作过程中产生的大量余热往往被忽视，没有得到充分的利用。

本文将探讨空压机余热回收利用的方案，以期达到能源的节约和环境的保护。

一、余热回收的意义和现状空压机在压缩空气的过程中会产生大量余热，通常被排放到环境中，并没有得到有效的利用。

这种浪费不仅造成了能源的浪费，更加加剧了环境的污染。

因此，对于空压机余热的回收利用具有重要的意义。

目前，一些工业企业已经开始关注空压机余热的利用，例如利用余热进行供热、供暖等。

然而，这些利用方式仍然只是冰山一角，还有许多其他潜在的利用方式有待开发和探索。

二、余热回收利用方案的探讨1. 利用余热进行供热将空压机产生的余热与供暖系统相结合，可以将余热直接用于加热水源或者空气，实现供热的效果。

这不仅可以减少燃料的消耗，节约能源，还可以缓解供热系统的压力。

2. 利用余热进行发电通过将空压机产生的余热转化为蒸汽或者高温热水，再利用蒸汽或者热水驱动涡轮机发电，实现能源的再生利用。

这样不仅能够减少对化石燃料的依赖，还可以增加电力供应。

3. 利用余热进行蒸馏空压机的余热可以用于蒸馏过程中，提高蒸馏效率，降低能源消耗。

蒸馏是一种常见的分离纯化技术，在化工、制药等行业有广泛的应用。

通过利用空压机余热进行蒸馏，不仅可以减少能源消耗，还可以提高生产效率。

4. 利用余热进行空气处理空压机在压缩空气的过程中产生的余热，可以用于空气处理系统中，例如用于加热干燥器、烘箱等设备。

这样可以减少电力消耗，提高生产效率。

三、余热回收利用方案的应用案例1. 某石化公司该石化公司通过将空压机产生的余热与供热系统相结合，实现了余热的回收利用。

通过余热回收，不仅实现了能源的节约，还减少了污染物的排放，对环境起到了积极的保护作用。

2. 某发电厂该发电厂将空压机产生的余热转化为蒸汽，驱动涡轮机发电，实现了能源的再生利用。

空压机热能回收系统节能改造项目技术方案二〇二零年六月目录一、项目概况 (1)二、节能技术概述 (1)2.1空压机基本原理 (1)2.2空压机余热再利用热水工程的优点 (1)2.3产品特点介绍 (2)2.4设计依据及执行标准 (2)三、余热回收节能效益分析 (2)3.1项目简介 (2)3.2空压站余热回收节能效益分析 (3)四、节能量汇总 (4)一、项目概况公司制氮空压机房有4台900kW离心式空压机（3开1备）、3台1120KW 离心式空压机(不使用)；空压机站有4台1000kW离心机（3开1备）共计11台离心式空压机。

正常运行其中6台空压机，其余2台作为备机，3台因耗能过高长年不使用。

目前的热能都未做任何的回收利用，水冷系统也属耗能，造成能源的浪费。

经过初步考察，本方案初步分析了压缩空气系统的运行和耗能情况，并针对其中存在的节能空间推荐了改造方案。

二、节能技术概述2.1空压机基本原理空压机长期连续工作过程中，把电能转换为机械能，机械能转换为热能，在机械能转换为热能过程中，空气得到强烈的高压压缩，使之温度骤升，这是普通物理学机械能量转换现象，机械螺杆的高速旋转，同时也摩擦发热，这些产生的热量通过空压机自身散热器排放到空气中。

离心式空压机，空压机运行三级压缩后产生的余热，温度通常达到120℃及以上，直接由后冷却系统通过冷却水将热量带走，不但浪费了能源，更会造成热污染；空气压缩机余热再利用装置并非简单和传统的冷热交换形式，采用同程截流式反串使冷热交换效果大增到1.8－2.0倍。

产出的热水可提供生产车间工艺用水或者员工生活用水，从而解决了企业主为产生热水长期经济支付的沉重负担。

2.2空压机余热再利用热水工程的优点空压机余热再利用装置，充分利用了免费的热能，不需运行费用，一次投资就可以得到取之不尽的生活热水，只要工厂开工，不受恶劣天气的影响，只需消耗水泵用电，无任何污染，同时空压机的运行温度条件也得到了极大改善，并延长了机器的使用寿命。

2023年空压机余热利用技术要求随着经济的发展和环境保护的要求越来越高，对于能源的高效利用成为各行各业共同面临的挑战。

在工业生产过程中，空压机是一种非常重要的设备，被广泛应用于各种行业。

然而，在使用空压机的过程中，会产生大量的余热，如果不能有效利用这些余热，不仅会浪费能源，还会对环境造成不良影响。

因此，对于2023年空压机余热利用技术有以下要求：1. 高效利用：2023年空压机余热利用技术应该以高效利用为原则，最大限度地发挥余热的潜力。

通过采用先进的热交换技术，将余热转换为其他形式的能量，如热水、蒸汽等，用于不同的生产过程。

同时，在能量转换过程中，要尽量避免能量的损失，提高余热的利用效率。

2. 多元化利用：2023年空压机余热利用技术应该具备多元化利用的能力。

针对不同的行业和生产过程，需要有相应的余热利用方案。

比如在制造业中，可以利用余热进行锅炉供热、干燥设备加热等；在化工行业中，可以利用余热进行蒸馏、加热反应器等。

因此，余热利用技术应该具备灵活性和适应性，以满足不同行业的需求。

3. 系统集成：2023年空压机余热利用技术应该能够与其他系统进行集成。

在实际生产中，空压机并不是单独工作的设备，而是与其他设备和系统相互协作的。

因此，余热利用技术需要和其他系统进行有机结合，实现能量的顺畅转移和利用。

同时，对于整个系统的运行和控制，也需要有相应的智能化技术和管理手段，以便实现最优化的运行和能源利用。

4. 环境友好：2023年空压机余热利用技术应该符合环境保护的要求。

在利用余热的过程中，应该尽量减少对环境的污染和排放。

比如，在热交换过程中，要避免使用对环境有害的物质，尽量减少废气和废水的排放。

同时，余热利用技术也应该能够与清洁能源技术相结合，进一步减少对传统能源的依赖，提高能源利用效率。

5. 经济可行：2023年空压机余热利用技术应该具备经济可行性。

尽管余热利用对于环保和能源节约非常重要，但在实际应用中，还需要考虑经济效益。

先进压缩空气储能系统的余热回收和利用发布时间：2022-09-28T08:25:07.075Z 来源：《福光技术》2022年20期作者：田永红[导读] 压缩空气储能（CAES）具有大容量、高寿命、低成本等优点，被认为是当今最具发展潜力的大规模储能技术之一。

中国能源建设集团陕西省电力设计院有限公司陕西西安 710054摘要：压缩空气储能是现阶段快速发展的一种储能技术，能够实现能量的储存和释放。

在系统运行过程中，为了避免热量损耗，提出一种回收利用系统排气和换热工质余热的方法，在原余热回收系统基础上添加低膨胀比膨胀机，系统排气通过换热器吸收工质余热，进入膨胀机做功，增加膨胀机组输出功率并提升系统效率。

建立了稳态工况下四级先进压缩空气储能系统模型，并进行了模拟仿真，通过改变膨胀机排气压力和稳压阀出口压力，探究二者对系统效率和输出功率的影响。

仿真结果表明，该方法增加了压缩空气储能系统的总输出功率，提高了系统效率。

关键词：先进压缩空气储能；余热回收；膨胀机；模拟仿真；系统效率压缩空气储能（CAES）具有大容量、高寿命、低成本等优点，被认为是当今最具发展潜力的大规模储能技术之一。

传统CAES的循环效率只能达到50%左右，且在释放能量的过程中，存在燃料的燃烧和废气的排放。

先进绝热压缩空气储能（AA-CAES）利用储热技术回收压缩过程中的热量用于加热高压气体，摈弃了传统CAES装置的补燃环节，使得AA-CAES较传统CAES有更快的响应速度、更高的效率和更好的清洁性。

1 先进压缩空气储能系统模型1.1 系统描述先进压缩空气储能系统主要包括压缩机、膨胀机、换热器和储气室等。

储能阶段，常温常压的空气经过压缩机组压缩并经过换热系统回收压缩热，以低温高压的状态进入储气室储存；释能阶段，高压空气经由换热系统储加热后进入膨胀机组输出功，带动发电机发电，实现能量转换。

本文选用四级先进压缩空气储能系统为研究对象系统的工作原理与其他非补燃式系统有所不同，其他非补燃式系统的换热过程是在整个压缩过程和膨胀过程结束后进行的，对压缩机性能要求较高，而先进压缩空气储能系统的换热过程是在每一级压缩机和膨胀机后进行的，实现了级间压缩和级间换热，能够降低系统对设备的要求，同时提高系统效率。

压缩空气系统余热回收利用探讨摘要：分析喷油螺杆式空压机工作原理，结合热力学理论，分析空气压缩系统的耗能情况,从理论上确定了空压机余热回收利用效率,详细阐述空气压缩系统余热利用原理及节能效益计算，从而实现节能降耗。

关键词：设备；系统；运行；节能率；投资回报率1 背景介绍一直以来，我国的工业产品制造的单位能耗高于国际先进制造水平，高能耗带来高污染高排放，同时也造成国家能源需求的紧张及浪费。

为此，节能减排，降低能耗，提高能源的综合利用效率成为国家能源发展战略的重要内容。

压缩空气是工业领域中应用最广泛的动力能源之一。

其具有安全、洁净、调节性能好、输送方便等诸多优点，使其在现代工业领域中应用越来越广泛。

但要得到品质优良的压缩空气需要消耗大量能源。

目前在公司压缩空气的能源消耗占全部电力消耗的19%。

压缩空气系统主要由空气压缩机组、冷却干燥设备、过滤设备、储气罐、输配管网与阀门等组成。

由于空压机的特殊生产性能，其输入的大部分电能变为压缩热，通过其自身的冷却散热系统，将高温的油和空气的热量带走，直接或间接排放到自然环境中，这不仅造成环境的温室效应，而且浪费冷却水资源及空压机余热资源。

因此，如果可以根据各种类型压缩机的结构和原理，进行适当的改造，将其热量回收，并结合实际情况将这些热能利用，则可以变废为宝，将原本排入环境的热量进行回收利用，减少其他工艺加热的燃料需要，提高能源的综合使用效率，间接的进行节能减排。

2 压缩空气系统能耗分析空压机在运行时，输入的电能主要会转化成两种其他的能量形态：增加空气压力的势能和机械做功产生的热能。

据统计，转化成势能的电能约占输入电能的15%左右，而转化成热能的电能却高达输入电能的85%左右。

转化的热能包含两部分：通过电机机壳及空压机机壳散失掉的热量(不可回收)，约占输入电能的3%-5%通过空压机冷却系统散失掉的热量(可回收)，约占输入电能的80%-82%以公司620a空压站为例，其空气压缩机为喷油式螺杆机压缩机，其空压机内部的油主要作用为：冷却和吸收压缩热、密封和润滑。

设计高效能源储存系统利用压缩空气储能技术促进可再生能源的利用随着全球能源需求的不断增长和对可再生能源的日益关注，如何将可再生能源高效地储存成为一个亟待解决的问题。

而压缩空气储能技术便是一种潜力巨大的方案，能够有效地解决能源储存的难题。

本文将介绍设计高效能源储存系统利用压缩空气储能技术的原理和应用前景。

一、压缩空气储能技术的原理压缩空气储能技术通过将空气压缩成高压气体，并将其储存起来，待需要时释放出来以产生能量。

储能时，空气经过压缩机被压缩，储存在储气罐中；释放能量时，储气罐中的高压气体通过膨胀机转化为机械能，推动涡轮发电机发电。

这种技术不仅能储存大量的能源，而且排放零污染，具有较高的效率和稳定性。

二、设计高效能源储存系统的关键参数为了设计出一个高效能源储存系统，需要考虑以下几个关键参数：1. 储气罐容量：储气罐容量的大小直接影响了系统能够储存的能量数量。

容量越大，储能的能力越强，系统的可用能量也更多。

但是过大的储气罐会增加建设成本和占地面积，需要在经济性和实用性之间权衡。

2. 压缩空气的压力：压缩空气的压力决定了储气罐中能储存的能量密度。

压力越高，单位体积内储存的能量越大。

但是过高的压力会增加系统的复杂性和制造成本，需要综合考虑。

3. 压缩空气的温度控制：压缩空气在被压缩的过程中会产生较大的热量。

为了防止能量的损失和设备过热，需要对压缩空气进行冷却和温度控制。

4. 膨胀机效率：膨胀机的效率决定了能量的转换效率。

提高膨胀机的效率可以减少能量的损耗，增加能源的利用效率。

5. 储气罐的材料选择：储气罐的材料需要具备良好的密封性、耐压性和耐腐蚀性，同时要轻量化以减少系统的重量和成本。

三、应用前景和挑战设计高效能源储存系统利用压缩空气储能技术在可再生能源的利用方面具有广阔的应用前景。

首先，压缩空气储能技术可以解决可再生能源的间歇性供应问题。

当可再生能源如太阳能或风能的供应超过需求时，多余的能量可以用于压缩空气，储存起来以备不时之需。

压缩空气系统余热能量回收系统方案压缩空气是工业领域中应用最广泛的动力源之一。

由于其具有安全、无公害、调节性能好、输送方便等诸多优点，使其在现代工业领域中应用越来越广泛。

但要得到品质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%。

根据行业调查分析，空压机系统5年的运行费用组成：系统的初期设备投资及设备维护费用占到总费用的25%，而电能消耗（电费）占到75%，几乎所有的系统浪费最终都是体现在电费上。

根据对全球范围内各个行业的空气系统进行评估，可以发现：绝大多数的压缩空气系统，无论其新或旧，运行的效率都不理想—压缩空气泄漏、人为用气、不正确的使用和不适当的系统控制等等均会导致系统效率的下降，从而导致客户大量的能耗浪费。

据统计,空气系统的存在的系统浪费约15—30%。

这部分损失，是可以通过全面的系统解决方案来消除的。

对压缩空气系统节能提供全面的解决方案应该从压缩空气系统能源审计开始。

现代化的压缩空气系统运行时所碰到的疑难和低效问题总是让人觉得很复杂和无从下手。

其实对压缩空气系统进行正确的能源审计就可以为用户的整个压缩空气系统提供全面的解决方案。

对压缩空气系统设备其进行动态管理，使压缩空气系统组件充分发挥效能。

通过我们在压缩空气方面的专业的、全面的空气系统能源审计和分析采取适合实际的解决方案，能够实现为客户的压缩空气系统降低10%—50%的电力消耗，为客户带来新的利润空间。

经过连续近二十年的经济高速增长，中国已经成为全球制造业的中心，大规模的产量提升，造成巨大的资源消耗和能量需求，过快的发展正逐步制约国家经济实力的进一步提升，因此，2005年《国务院关于加强节能工作的决定》明确目标指出：✓到“十一五”期末（2010年），万元GDP 能耗比“十五”期末降低 20% 左右，平均年节能率为 4.4%。

✓重点行业主要产品单位能耗总体达到或接近本世纪初国际先进水平。

空压机余热利用方案介绍空压机是一种常用的工业设备，用于将气体压缩成更高压力的气体。

在空压机的运行过程中，会产生大量的余热。

如何有效地利用这些余热，提高能源利用效率，减少对环境的影响，成为工业领域关注的焦点。

本文将介绍一些常见的空压机余热利用方案，帮助读者了解并实施这些方案。

方案一：余热回收系统余热回收系统是一种常见且有效的空压机余热利用方案。

该系统通过在空压机排气管道上设置余热回收器，将排出的高温废气中的热量通过换热器转化为可用的热能。

这种方案可以将余热转化为高温水蒸汽、热水或热风等能源，用于供暖、生产热水或其他工业用途。

余热回收系统的优点是系统结构相对简单，成本较低，且能够有效回收大量的余热。

然而，该系统的应用范围较窄，适用于只有排气温度较高的空压机。

方案二：余热发电系统余热发电系统是另一种常见的空压机余热利用方案。

该系统通过将空压机的余热转化为电能，进一步提高能源利用效率。

该系统一般包括余热回收设备、蒸汽或热水发电设备以及控制系统。

余热发电系统的运行原理是：通过余热回收设备将排出的高温废气中的热量转化为蒸汽或热水，再通过蒸汽或热水发电设备将其转化为电能。

通过这种方式，可以将空压机的余热直接转化为电能，提高能源利用效率。

余热发电系统的优点是能够高效地利用空压机的余热，实现能源的再生利用。

同时，通过回收和利用余热，可以减少对环境的影响，降低能源消耗。

方案三：余热供暖系统余热供暖系统是一种将空压机余热用于供暖的方案。

该系统通过余热回收设备将空压机排气中的热量转化为热水或热风，与供暖系统相连，将热能输送到需要供暖的区域。

余热供暖系统的优点是能够满足供暖需求，并且减少了对传统能源的依赖。

通过利用空压机余热进行供暖，可以降低供暖成本，同时减少对环境的影响。

然而，余热供暖系统的应用范围较窄，一般适用于有稳定供暖需求的工业场所，如厂房、办公楼等。

方案四：余热制冷系统余热制冷系统是一种将空压机余热用于制冷的方案。