空分系统空气压缩余热自利用性能优化研究

• 作者: 荣杨一鸣 吴巧仙 周霞 方松 王凯 邱利民 植晓琴
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 空气压缩机 余热回收 有机朗肯循环 蒸汽压缩制冷 经济 热力学过程 萤火虫算法
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 能源和环境工程
• 页码范围: 1654-1666
• 页数: 12页
• 分类号: TK01+8
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20200747

摘要

为探究大规模空分系统中空压机余热利用的可行方法，提出利用压缩余热驱动有机朗肯-蒸汽压缩制冷耦合循环，所得制冷量用于空压机入口空气冷却，从而提高压缩系统效率，实现空压机余热自利用和压缩过程自增效的目的。以6万空分规模中空压系统的余热回收为例，利用MATLAB对该余热自利用系统进行了热力学建模；进一步，以系统经济性最大化为目标，针对典型湿度地区的运行工况采用萤火虫算法对主要蒸发器换热面积进行优化。结果表明，在入口空气相对湿度为70%和30%时，该多级空压余热自利用系统的节能率分别可达到4.6%和4.2%，回收周期分别为4.4年和5.5年，系统显示出较好的节能效果和较高的经济价值。