一种空压站余热回收利用系统及方法

本申请涉及能源回收与利用，具体涉及一种空压站余热回收利用系统及方法。

背景技术：

1、热电厂供排水车间空压站压缩空气温度较高，最高可达到148℃，需要经压缩空气冷却器用水冷却，压缩空气冷却器入口压缩空气温度约118℃，出口压缩空气温度约42℃。冷却水进出口水温相差约3℃。较高品位的压缩空气余热被冷却水冷却成难以回收利用且需要消耗冷却塔功率进行冷却的循环水，且一部分循环水被蒸发浪费。

技术实现思路

1、本申请的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种空压站余热回收利用系统及方法，可以将高温压缩空气余热进行综合回收利用，降低能耗，节约成本。

2、本申请所提供的技术方案为：

3、第一方面，本申请提供一种空压站余热回收利用系统，包括气-水换热器和水-水换热器；

4、所述气-水换热器通过第一压缩空气管道与空压站的空气压缩机连接，用于将空气压缩机输出的压缩空气里的热量交换到水里，使水的温度升高；

5、所述气-水换热器通过第一循环热水管道与水-水换热器连接，用于向水-水换热器输送热量；

6、所述水-水换热器通过热媒水管道与第一空调设备连接，用于向第一空调设备提供热量制热。

7、在一种可能的实现方式中，所述系统还包括热水制冷机组；

8、所述气-水换热器通过第二循环热水管道与热水制冷机组连接，用于向热水制冷机组输送热量；

9、所述热水制冷机组通过冷媒水管道与第二空调设备连接，用于向第二空调设备提供冷量制冷；

10、在一种可能的实现方式中，所述系统还包括多个阀门；

11、所述多个阀门包括设置在所述第一循环热水管道和第二循环热水管道上的第一阀门和第二阀门。

12、在一种可能的实现方式中，所述系统还包括plc自动检测与控制装置；

13、所述plc自动检测与控制装置包括plc；

14、第一阀门和第二阀门包括电磁阀，所述电磁阀受控于plc。

15、在一种可能的实现方式中，所述空压站还设有压缩空气冷却器；所述压缩空气冷却器与空气压缩机通过第二压缩空气管相连，压缩空气冷却器上还连接有压缩空气送出管和冷却水管道；

16、plc自动检测与控制装置还包括上位机和温度传感器；

17、所述温度传感器安装在压缩空气送出管上，用于对压缩空气送出管内的压缩空气温度进行自动检测；

18、所述多个阀门分别设置在第一压缩空气管道、第二压缩空气管道和压缩空气送出管上的第三阀门、第四阀门和第五阀门；

19、所述第三阀门、第四阀门和第五阀门包括电磁阀，所述电磁阀受控于plc。

20、所述温度传感器和多个阀门均与plc连接；所述plc与上位机连接。

21、在一种可能的实现方式中，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门包括手动阀门。

22、第二方面，本申请提供一种空压站余热回收利用方法，基于上述系统进行空压站余热回收利用；所述方法包括：

23、在采暖季节，打开第一阀门，关闭第二阀门，利用压缩空气余热为第一空调设备提供热量制热。

24、在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

25、在非采暖季节，关闭第一阀门，打开第二阀门，利用压缩空气余热作为热水制冷机组的热源制取冷媒水，从而为第二空调设备提供冷量制冷。

26、本申请在采暖季节，利用压缩空气余热加热中央空调媒水，用于采暖；在非采暖季节，通过收集压缩空气余热作为热水制冷机组的热源，用于非采暖季节制冷，可节约高压蒸汽消耗量，降低生产成本。

27、在一种可能的实现方式中，所述方法还包括对所述plc通过温度传感器对压缩空气送出管内的压缩空气温度进行自动检测，压缩空气送出管内的压缩空气温度大于设定阈值时，自动打开第四阀门和第五阀门，并自动启动压缩空气冷却器的冷却水系统，对压缩空气进行冷却，并关闭第三阀门，在上位机发出检修报警信号，提示工作人员对系统进行检修。

28、本申请根据日期和时间，分为采暖季节(每年11月-次年4月)控制模式和非采暖季节(每年5月-10月)控制模式，搭配plc自动检测与控制装置，可以进行实现安全监测、监测和自动控制，对压缩空气送出管内的压缩空气温度进行自动检测，自动切换余热利用模式，保障空压站余热回收利用系统的安全正常自动运行。

29、本申请通过plc自动检测与控制装置可以自动切换余热利用模式。通过提供手动阀门作为人工操作切换接口，在现场需要时，也可以进行人工操作。

30、有益效果：

31、本申请将高温压缩空气余热进行综合回收利用，采暖季节用于中央空调系统采暖，非采暖季节通过热水制冷机制冷，以降低中央空调系统蒸汽消耗，节约能源。为了降低企业能耗，节约成本，同时减少压缩空气余热对周围环境造成热污染。

技术特征：

1.一种空压站余热回收利用系统，其特征在于，包括气-水换热器和水-水换热器；

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括热水制冷机组；

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括多个阀门；

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括plc自动检测与控制装置；

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述空压站还设有压缩空气冷却器；所述压缩空气冷却器与空气压缩机通过第二压缩空气管道相连，压缩空气冷却器上还连接有压缩空气送出管和冷却水管道；

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门包括手动阀门。

7.一种空压站余热回收利用方法，其特征在于，基于权利要求4～6中任一项所述的系统进行空压站余热回收利用；所述方法包括：

8.根据权利要求7所述的空压站余热回收利用方法，其特征在于，所述方法包括：

9.根据权利要求8所述的空压站余热回收利用方法，其特征在于，所述plc通过温度传感器对压缩空气送出管内的压缩空气温度进行自动检测，压缩空气送出管内的压缩空气温度大于设定阈值时，自动打开第四阀门和第五阀门，并自动启动压缩空气冷却器的冷却水系统，对压缩空气进行冷却，并关闭第三阀门，在上位机发出检修报警信号。

技术总结一种空压站余热回收利用系统及方法，该系统包括气‑水换热器和水‑水换热器；气‑水换热器通过第一压缩空气管道与空压站的空气压缩机连接；气‑水换热器通过第一循环热水管道与水‑水换热器连接；水‑水换热器通过热媒水管道与第一空调设备连接。该系统还包括热水制冷机组；气‑水换热器通过第二循环热水管道与热水制冷机组连接；热水制冷机组通过冷媒水管道与第二空调设备连接。在采暖季节，利用压缩空气余热为第一空调设备提供热量制热。在非采暖季节，利用压缩空气余热作为热水制冷机组的热源制取冷媒水，从而为第二空调设备提供冷量制冷。本申请可以将高温压缩空气余热进行综合回收利用，降低能耗，节约成本。技术研发人员：邓胜祥,邓越洋,叶壮盛受保护的技术使用者：上海工程技术大学技术研发日：技术公布日：2024/11/14