煤矿空压机余热利用节能技术的研究与应用

郭坤闪 刘新重

（平顶山天安煤业股份有限公司八矿，河南平顶山467012）

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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 年的运行费用组成如下图1 所示）：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。

图1 空压机系统的费用组成

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。 这就造成了空压机主产品成了热量，副产品才是压缩空气，形成一种本末倒置的不合理局面：使用副产品，浪费主产品，并且还要用冷却系统来吸收消耗主产品，形成二次能源浪费。

螺杆压缩机由于本身的设计结构和工作原理决定，它的绝热效率在0.65-0.85 之间。 对于空气压缩机，设计供油温度一般在50-60℃，实际运行时的排气温度往往在80-90℃之间。 高的排气温度会导致更多的润滑油处于气相，增加油气分离的难度，降低润滑油的使用寿命。除了机械摩擦导致的热能损失外，主要是因为压缩气体时热能转换的热能损失，压缩机的绝热效率仅有60-80%。……