Инновационное производство сжатого воздуха и тепла

Производство сжатого воздуха без использования электроэнергии – возможно!

У большинства промышленных предприятий поставка сжатоговоздуха, тепловой энергии и технологического тепла является основным источником затрат. Производственные помещения необходимо отапливать, а некоторые продукты и сырье надо сушить или нагревать в процессе производства. Сжатый воздух используется в современной промышленности по-разному, и на его производство приходится около 10% общих затрат на электроэнергию. Это приводит к высоким операционным накладным расходам. Таким образом, обычные системы производствасжатого воздуха становятся все более экономически невыгодными.

Сжатый воздух из природного газа. Как работает эта система на предприятии «Hechinger – Германия»?

Система сжатого воздуха и тепла выглядит как классический компрессор,но генерирует сжатый воздух и тепло. Как и в комбинированной теплоэнергетической системе, двигатель внутреннего сгорания с механической мощностью на валу 60 кВт – образует сердце компактного модуля. Однако, вместо того, чтобы использовать электрогенератор для производства электроэнергии, винтовой компрессор использует всю механическую мощность привода двигателя. Чтобы адаптироваться к меняющейся потребности в сжатом воздухе, скорость газового ДВС регулируется и может быть установлена на любое значение от 100 до 60% мощности.

При полной энергетической мощности сжигаемых продуктов газа 164 кВт производительность сжатого воздуха составляет 9,5 м³/мин (8,5 бар/час), при этом выделяется полезная тепловая мощность 135 кВт, что соответствует тепловому КПД 82%. Для использования этой тепловой мощности, тепло из компрессора и ДВС утилизируется с помощью трех теплообменников. Сначала, система охлаждения ДВС позволяет утилизировать 48 кВт. Винтовой компрессор позволяет утилизировать в виде теплой воды 48 кВт. Классический пластинчатый теплообменник в канале отходящих газов ДВС позволяет дополнительно утилизировать до 39 кВт.

Эффективное производство сжатого воздуха

Такой высокий КПД при производстве сжатого воздуха исключение для промышленных компаний.

Обычное производство сжатого воздуха является очень дорогостоящим и энергоемким, поскольку для приведения в действие винтового компрессора используется электричество, а образующееся отходящее тепло не используется. С системой сжатого воздуха и тепла на Hechinger дело обстоит иначе: два винтовых компрессора с ДВС производят необходимый сжатый воздух, используя более дешевый природный газ вместо электроэнергии. Винтовые компрессоры и ДВС обеспечивают базовое потребление сжатого воздуха на производстве 17,5 м³/мин. и используются в производстве, например, для: цилиндров, пневмоприводов и переключающих клапанов на производственном оборудовании. В дополнение к этому, система также используется для процесса очистки систем лазерной сварки или для создания вакуума. Винтовые компрессоры с ДВС интегрированы непосредственно в общую сеть сжатого воздуха для оптимального снабжения, которое дополняется обычными винтовыми электрическими компрессорами сжатого воздуха при пиковых нагрузках.

Утилизация тепла и использование адсорбционной холодильной машины (чиллера)  

Решающим фактором является эффективное использование образующегося отходящего тепла для обеспечения высокой энергоэффективности, и соответственно для экономической эффективности. Для Hechinger полная тепловая утилизируемая мощность двух винтовых компрессоров с ДВС - 250 кВт. По возможности, это тепло подают в отопительный контур и используют для отопления и генерации промышленной горячей воды. Буферный бак емкостью 3000 литров позволяет системе работать дольше, так как тепло может накапливаться.

В периоды, когда потребность в тепле меньше, винтовые компрессора с ДВС передают отработанное тепло мощностью 250 кВт в интегрированный центральный адсорбционный чиллер. Подключенный абсорбционный чиллер вырабатывает холод с помощью этого отходящего тепла.  Холод в основном используется для охлаждения производственных станков и оборудования, а в теплые дни для кондиционирования зданий и производственных помещений.

Инновационные системы сжатого воздуха и тепла удовлетворяют широкий спектр потребностей:

▶ Мощность компрессора плавно регулируется (частота вращения двигателя выше 60%).

▶ Максимальное давление на выходе: 8,5 бар

▶ Температура подачи в систему отопления: +85°C - +40°C

Система сжатого воздуха и тепла окупается и является уникальной по ряду причин:

▶ Система дает конкретные энергоэффективные решения для проектирования единой системы генерации (производства) сжатого воздуха.

▶ Снижение затрат на энергию: КПД энергии природного газа в 3 раза дешевле 1 КВТ электроэнергии.

▶ Эффективное топливо: природный газ остается наиболее высококалорийным (энергетическим) продуктом, которое используют с высоким КПД в системах отопления.

▶ Повышенная общая эффективность: высокий КПД при сгорании природного газа можно применить для производства основных энергетических ресурсов любого производственного предприятия (тепла, сжатого воздуха, холода).

▶ Независимость от сезонности: система зимой может производить тепло + сжатый воздух, а летом, холод + сжатый воздух и почти полностью заменить потребление электроэнергии.  

▶ Защищает окружающую среду за счет низких выбросов CO2, CO и NOx.

Экономически выгодное и энергоэффективное решение может быть мобильным

Инновационная система сжатого воздуха и тепла разработана для того, чтобы снизить эксплуатационные расходы. Такая система сочетает в себе винтовой компрессор с масляным охлаждением и газовый двигатель. Для использования энергии с максимальной эффективностью почти все вырабатываемое компрессором тепло передается в цикл отопления. А применение рекуперацииэнергии и абсорбционных холодильных машин сделают систему максимально эффективной с возобновляемой энергией. Таким образом, ни один КВТ не будет потрачен зря!

Полный набор оборудования можно сделать мобильным на базе стандартного контейнера сертифицированным регистром Лойда, что оптимизирует логистику и погрузочные работы.

Используя данное решение, ввод в эксплуатацию будет происходить с минимальным количеством операций. Также, при внедрение модульнойкомпрессорной станции не потребуется капитальных зданий и будет возможность передислокации в непосредственную близость к локальным потребителям сжатого воздуха.

Опытная команда профессионалов «Компресорс Интернешнл» предоставит полный спектр услуг от проектирования до непосредственного подключения, запуска и обучения оператора.