【干货】660MW CFB锅炉机组空压机系统选型优化研究
根据全厂各专业压缩空气用量，本工程全厂空压机站总容量为825m3/min，采用集中设置一套空压站的方案供全厂各专业用气。现设计3种空压机选型方案所用螺杆压缩机和离心压缩机的排气压力都为0.75MPa，对于方案A(原方案)，仪表用气由4台180 m3/min离心式压缩机(3用1备)提供，除灰用气由6台69.2m3/min离心式压缩机(4用2备) 提供，总供气量为816.8 m3/min;对于方案B，仪表和除灰用气，由6台210 m3/min离心式压缩机 (4用2备)提供，总供气量为840 m3/min，如图2所示;对于方案C，仪表用气由4台180 m3/min离心式压缩机(3用1备)提供，除灰用气由4台90 m3/min离心式压缩(3用1)备提供。
表3为3种设计的具体方案的经济性对比。由表3可知，3个方案都可满足空压机站设计总容量，其中，方案B的设计总容量较高，方案A和方案C的设计总容量较低。对于表3中的设计对比根据结果得出，方案A设备功率较高，为4350kW，方案B和C的设备功率较低分别为4240kW和3990kW 其中，方案B的备机功率较高，总功率也较高。3个方案按8000h/a计算年能耗，方案C年能耗最低为3192kWh，方案A能耗最高为3480kWh，相对于方案A，采用方案B和C节约年能耗分别为88万和288万，方案C节约能源的效果显著;对于投资总额， 方案B最高，为1080万，方案A最低，为980万，相对于方案A，采用方案B和C，投资总额分别增加100万和20万;若电价按照0.6元/kWh计算，相对于方案A，采用方案B和C，年节约电费分别为52.8万元和172.8万元。
此外，离心机末级排气温度约140℃，如降温到 40℃，每年可回收热能约4.5×105kJ/h， 折合2×106kWh/a，对于方案B，4台离心机共可回收热能8×106kWh/a，热能回收年收益折合人民 币480×106元;对于方案C，6台离心机共可回收热能1.2×107kWh/a，热能回收年收益折合人民币720万元。由此能够看出，方案C相对于原设计的具体方案A， 采购总价增加20万元，但每年节约电费以及回收 热能产生的收益总计为892.8万元，节能降耗效果明显。
表4为螺杆机和离心机维护成本对比。由表4可知，空压机按照每年运行8000h运行，螺杆机所需备件数量为14项，而离心机仅需4项，表明离心机在运行过程中，维护较为简单且所需备件相对很少。通过计算，单台螺杆机每年维护费用为10 万元，单台离心机每年维护费用为2万元。以10a计算，6台螺杆机比离心机维修维护成本高480万以上，足够买全套新设备。此外，螺杆式空压机的常规使用的寿命在10a左右，一般每5a左右要进行一次机头维修或者更换，费用约为整机成本的50% 以上。离心式空压机的常规使用的寿命在25a以上，结构相对比较简单，可靠性高，故障率低。
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