前言據(jù)美國能源部2002年的全球調(diào)查結(jié)果全球空壓機(jī)平壓縮空氣系統(tǒng)在工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用十分廣泛其能均負(fù)載率為79%,而中國空壓機(jī)平均負(fù)載率為66%,耗在大多數(shù)工廠中約占其全部能耗的10%40%.根低于全球空壓機(jī)負(fù)載率平均值13個百分點(diǎn)。實踐證表!某企業(yè)壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備配置表-期二期制造商英格索蘭阿特拉斯類型螺桿型號控制方式恒壓上/下載數(shù)量額定流量m3/min額定功率(kW*高工作壓力(<=>)空氣后處理方式無熱再生干燥冷凍干燥控制方式單臺獨(dú)立控制半集中控制與聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織專家合作進(jìn)行壓縮空氣系統(tǒng)節(jié)能評估和企業(yè)案例開發(fā)工作。
明壓縮空氣系統(tǒng)經(jīng)過全面的分析,卩上怡當(dāng)專業(yè)措施能源節(jié)約量可以達(dá)到能源總消耗的10%50%.對大多數(shù)用戶來說,創(chuàng)立一套方案來更好地管理壓縮空氣系統(tǒng)是非常困難的,因為與水泵、風(fēng)機(jī)系統(tǒng)相比,壓縮空氣系統(tǒng)要復(fù)雜得多,而且管理整個壓縮空氣系統(tǒng)的可供利用的書面材料非常少。下面本文將以某化纖廠已經(jīng)實施的項目為例,對壓縮空氣的系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)加以闡述。
1壓縮空氣系統(tǒng)概況該企業(yè)壓縮空氣系統(tǒng)由一期和二期兩個空壓站組成,共有22臺空壓機(jī)其設(shè)備配置如表1. 1.0MPa3個供氣壓力等級。其中,一期空壓站的壓力控制模式是人工控制的,壓力波動較大,如所示。車間用氣負(fù)荷變化較大時,操作工開關(guān)機(jī)頻繁,引起壓力波動,設(shè)備損耗大。中夜班時操作工為了保險,時常把壓力調(diào)的較高來應(yīng)付負(fù)荷的變化壓力曲線如所示。這樣就大量地耗能。壓縮機(jī)的輸出壓力超出了額定值,為0.92MP+(額定值為0.86MP+),使設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)行。這樣的運(yùn)行模式既耗能又有損設(shè)備很不經(jīng)濟(jì)。
二期空壓站的壓力控制模式是半自動控制的,壓力比較平穩(wěn),如所示。車間用氣負(fù)荷變化時,ES100群控系統(tǒng)能很好地進(jìn)行自控調(diào)節(jié),負(fù)荷變化較大時操作工就要開關(guān)空壓機(jī)操作及并網(wǎng)裝置的操作來調(diào)節(jié)壓力。
在公司二期空壓站擴(kuò)建工程實施前二期壓縮空氣系統(tǒng)用氣非常緊張,一期有所富余,公司在8bar系統(tǒng)之間設(shè)計并安裝了一、二期壓空管道并網(wǎng)裝置用一期的氣來支援二期。起到了一、二期空壓機(jī)互備的作用,并安裝了流量計進(jìn)行計量結(jié)算。后來公司實施了二期擴(kuò)建項目,空壓設(shè)備的增加使二期壓縮空氣略有余量。
2節(jié)能改造措施2.1將二期的群控手段拓展到一期系統(tǒng)利用原來設(shè)置的一、二期壓縮空氣系統(tǒng)并網(wǎng)裝置反向運(yùn)行,把原來的調(diào)節(jié)閥和流量計反向安裝,即用二期的壓縮空氣系統(tǒng)來支援一期。由于二期的0.8MP壓縮空氣系統(tǒng)是用群控裝置控制的,壓力很穩(wěn)定用這股自控的壓縮空氣系統(tǒng)來控制一期人工控制的壓縮空氣系統(tǒng),即擴(kuò)大了二期群控裝置的控制范圍,使一期的壓縮空氣系統(tǒng)壓力穩(wěn)定。
2.2在不同的壓力等級之間進(jìn)行恒壓調(diào)節(jié)半自動調(diào)解閥,根據(jù)系統(tǒng)壓力進(jìn)行人為半自動調(diào)節(jié)達(dá)到穩(wěn)定系統(tǒng)供氣壓力的目的。在穩(wěn)壓的同時由于調(diào)解閥前后的可調(diào)壓差,配合系統(tǒng)的儲氣罐使得系統(tǒng)的儲能能力大大提高。
3節(jié)能效果通過項目實施,一期空壓站馬上停掉一臺20m3/min空壓機(jī)。實施一、二期壓縮空氣并網(wǎng)調(diào)節(jié)用二期的ES100群控裝置延伸控制一期的壓力、使一期壓縮空氣系統(tǒng)的壓力控制波動大的狀況得到了改善??偣軌毫S持在0.72~0.74MPa的范圍內(nèi),一期空壓機(jī)工作壓力由原來的0.92MP下降到0.86MP.利用目前的硬件設(shè)施改變運(yùn)行模式,沒有增加任何投資使一車間壓縮空氣單耗水平由2001年、2002年平均單耗0.245kWh/m3控制到2003年年平均單耗0.191kWh/m3,節(jié)約電量為)該方案的實施,使一期空壓站的系統(tǒng)壓力(一車間現(xiàn)場壓空壓力)得到穩(wěn)定控制。現(xiàn)場記錄儀顯示為基本是一條直線,如―樣。而空壓站輸出壓力就像所示<很穩(wěn)定有利于紡絲生產(chǎn);(2)由于一期空壓站是人工控制壓力的,只要負(fù)荷有所變化,操作人員就要來回奔跑到現(xiàn)場實地調(diào)節(jié)閥門,比較危險。實施了本方案后壓力自動控制,且壓力很穩(wěn)定,從而降低了操作人員的勞動強(qiáng)度并提高了安全性;)―期的英格索蘭空壓機(jī)由于是老機(jī)型原先要考慮實行電腦群空聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行改造,需投資幾十萬元的改造費(fèi)用,且不能解決站內(nèi)管網(wǎng)內(nèi)阻力問題。實施了目前的節(jié)能運(yùn)行模式方案不但解決了上述問題,而且達(dá)到了系統(tǒng)自控的目的。由于系統(tǒng)的優(yōu)化,使每臺空壓機(jī)的輸出壓力回到了額定值0.86MP減輕了設(shè)備的負(fù)荷,使設(shè)備運(yùn)行更安全可靠并延長使用壽命;(4)由于多停了一臺機(jī),備品配件與曰用消耗品減少海年節(jié)約2萬元左右。同時延長了設(shè)備的大修周期。
4推廣前景目前很多企業(yè)已經(jīng)開始認(rèn)識到壓縮空氣系統(tǒng)具有一定的節(jié)能優(yōu)化空間,并開始做了一些工作,主要是以變頻為主。實際上與水泵、風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的節(jié)能相比,壓縮空氣系統(tǒng)要復(fù)雜得多,節(jié)能手段也非常多,變頻由于其投資較高,且節(jié)能多少并非與轉(zhuǎn)速的三次方成正比,并不是專家建議的**節(jié)能技術(shù)。要真正的做到系統(tǒng)節(jié)能則要從整個系統(tǒng)入手,實際上有時對系統(tǒng)進(jìn)行簡單的改動或者對系統(tǒng)的運(yùn)行方式稍作改變就能達(dá)到非常好的節(jié)能效果。
在企業(yè)決定進(jìn)行系統(tǒng)改造或由于生產(chǎn)增加或由于系統(tǒng)壓力不足而計劃增加空壓機(jī)時建議先請專業(yè)公司對系統(tǒng)進(jìn)行全面的測試評估,因為國外的大量實踐證明局部供氣壓力不足并不是系統(tǒng)的裝機(jī)容量不足,通過系統(tǒng)優(yōu)化不但不增加設(shè)備,反而可能關(guān)掉一臺現(xiàn)有的空壓機(jī)本文所列舉的項目就是一個非常好的成功案例。
上海市節(jié)能服務(wù)中心正在與聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織合作實施中國電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能項目“具有專業(yè)的壓縮空氣測試和診斷能力,該項目就是在中國電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能項目壓縮空氣系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)”培訓(xùn)后產(chǎn)生的示范項目。
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