電解鋁廠空壓站設備選型方案比選

隨著我國鋁工業的迅速發展，電解鋁產能大量過剩,鋁價也大幅

降低。如何減低生產成本、提高經濟效益備受各大鋁廠的關注。電解

鋁廠空壓站為電解車間、氧化鋁儲運和鑄造車間等用戶提供壓縮空氣?

具有供氣量大?耗電多的技術特點?是全廠耗能大戶?因此有必要通

過技術經濟分析，確定合理的設備選型方案。

1壓縮空氣用量

以某電解鋁廠為例，綜合考慮系統漏損、當地大氣壓、溫度和濕

度等因素經過修正計算，全廠壓縮空氣供量為:730.4m3/min（38C°，

1.0133Bar）。

2設備選型方案

2.1方案一

2.1.1工藝方案

采用螺桿式空壓機（配微熱再生吸附式干燥機）?螺桿式空壓機

系統工藝流程如下：室外清潔的空氣進入螺桿式空壓機,經空壓機壓

縮后的壓縮空氣進入儲氣罐,從儲氣罐出來的壓縮空氣通過除油過濾

器除油后，進入微熱再生吸附式干燥機吸附干燥，干燥后的壓縮空氣

通過除塵過濾器除塵后供給全廠壓縮空氣用戶，微熱再生式干燥機自

用氣量為55.8m3/min，空壓站空壓機總產氣量為：

730.4m3/min+55.8m3/min=786.2m3/min。

2.1.2設備參數

空壓站設備選型如下：

螺桿式空壓縮機：10臺（9用1備），技術參數：容積流量

Q=89m3/min,排氣壓力P=0.8MPa,用電功率500kW°

微熱再生吸附式干燥機（附除油和除塵過濾器）：10臺（9用1

備卜技術參數：容積流量Q=89m3/min，工作壓力P=0.8MPa?用電

功率35.2kW。

儲氣罐：10臺（9用1備），容積V=10m3,工作壓力P=0.8MPa。

2.2方案二

2.2.1工藝方案

采用離心式空壓機（配余熱再生吸附式干燥機）+螺桿式空壓機

（配微熱再生吸附式干燥機），螺桿式空壓機及其附屬設備僅用于調

力負荷時使用。離心式空壓機系統工藝流程如下：室外清潔的空氣進

入離心式空壓機，經空壓機壓縮后的壓縮空氣進人余熱再生干燥機吸

附干燥，干燥后的壓縮空氣通過除塵過濾器除塵后供給全廠壓縮空氣

用戶。螺桿式空壓機系統工藝流程與方案一相同。

余熱再生式干燥機自用氣量為7.5m3/min，因螺桿式空壓機及其

附屬設備僅用于調節負荷時使用，其自用氣量暫不考慮。空壓站空壓

機總產氣量為：730.4m3/min+7.5m3/min=737.9m3/min。

2.2.2設備參數

空壓站設備選型如下：

離心式空壓縮機：4臺（3用1備），技術參數：容積流量

Q=250m3/min，排氣壓力P=0.8MPa,用電功率1320kW。

余熱再生吸附式干燥機（附除塵過濾器）：4臺（3用1備），技

術參數：容積流量Q=250m3/min，工作壓力P=0.8MPa。

螺桿式空壓縮機：2臺（用于調節負荷卜技術參數：容積流量

Q=61m3/min，排氣壓力P=0.8MPa?用電功率330kW。

微熱再生吸附式干燥機（附除油和除塵過濾器）：2臺（用于調節

負荷）,技術參數：容積流量Q=61m3/min,工作壓力P=0.8MPa，用

電功率30.2kW。

儲氣罐2臺（用于調節負荷》容積V二8m3工作壓力P=0.8MPa。

3技術經濟比較

3.1技術性比較

兩種方案壓縮空氣的壓力露點、含油量、含塵量等技術參數均能

滿足用戶需求。當用氣負荷波動時?方案一通過螺桿式空壓機的加、

卸載來調整供氣量；方案二優先通過螺桿式空壓機的加、卸載來調整

供氣量?當用氣負荷波動大時，通過離心式空壓機的加、卸載來調整

供氣量,總之，兩種方案均能滿足用戶需求。

3.2經濟性比較

3.2.1初投資

兩種方案的設備采購與安裝費用相近,因離心式空壓機結構緊湊，

單機產氣量大，與方案一相比,方案二廠房面積小，節省占地，土建

成本低.節省初投資。

3.2.2運行費用

螺桿式空壓機的壓縮原理為容積式壓縮，離心式空壓機的壓縮原

理為速度式壓縮，因技術上的優勢，離心式空壓機的運行耗電量低。

離心式空壓機配套的余熱再生吸附式干燥機利用空壓機的高溫排氣

(110~130C。)的余熱作為干燥劑的再生熱源,不耗電,更加節能。

余熱再生吸附式干燥機自用氣為1%左右?微熱再生吸附式干燥機自

用氣為7%左右,與方案一相比,方案二節氣48.3m3/min，可間接省

電,達到節能的效果。

電價暫按0.4元/kWh計算?通過表1可以分析出：與方案一相

比?方案二全年省電685.4xl04kWh-節省運行費用274.16萬元。

3.2.3維護費用

離心式空壓機與螺桿式空壓機相比?結構簡單,易損件少、維修

量少、運轉周期長。方案一每年的維護費用為140萬元，方案二每年

的維護費用為40萬元?方案二比方案一每年節省100萬元。

4結束語

(1)兩種方案均能滿足用戶對壓縮空氣的氣量和品質的要求。

(2)兩種方案的設備采購與安裝費用相近?但方案二占地小，

土建成本低?初投資相對較低。

(3)離心式空壓機比螺桿式空壓機的運行單位耗電量低；離心

式空壓機配套的余熱再生吸附式干燥機利用空機的高溫排氣的余

熱作為干燥劑的再生熱源，不耗電?更加節能；同時余熱再生吸附式

干燥機自用氣量少，間接省電，達到節能的效果。