空压站节能改造技术应用和探究

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1、空压站节能改造技术应用和探究　　摘要针对我国空压机用电多、能耗高的现象，文章分析了空压站普遍存在的设备选型不当、控制方式落后等问题，提出了优化空压机配置、改进流程和管路配置、变频节能、智能监控系统等综合节能改造技术，并通过案例说明节能效果显著。关键词空压机；节能；技术改造中图分类号TB4文献标识码A文章编号1674-6708（2013）101-0164-021概述空气压缩机是指压缩介质为空气的压缩机，主要用来为生活、生产提供源源不断地、具有一定压力的压缩空气。广泛的应用于机械矿山、化工、石油、交通运输、建筑

2、、航海等行业，在工业生产过程中发挥着举足轻重的作用，同时消耗大量能源。据统计，空压机占国内社会用电的9.3%，年耗电约4800亿千瓦时，供气效率与国外先进水平低15%，通过节能改造，平均效率每提高1%，即可年节电28亿千瓦时，年节省电费20亿元。因此，空压机，特别是拥有多个大型空压机的空压站，高能耗问题突出，其节能技术改造非常必要，意义深远。2空压站存在的主要问题及分析62.1空压机本身选型不当空压机种类繁多，型式多样，性能与价格难权衡，对于广大用户而言，往往在设备选型方面出现这样或那样的问题，主要有：1）

3、选用排气压力和排气量过大，与实际使用不匹配。选型时考虑的余量过大，空压机运行在低负荷率状态，运行效率低。通过下图可见，我国空压机低负载造成能源浪费12%；2）空压机本身性能不佳，产气能耗大。不少用户为了节省设备投资，选用了非高效的电机和空压机，造成了运行成本的大幅上升。从空压机5年使用成本看，设备投资（购置费）仅占12%，电费占79%（如下图所示）。因此，空压机选型应首先考虑性能和能耗指标。2.2控制方式落后，设备磨损大，效率降低传统的空压机供气控制方式几乎全部是采用加载、卸载的控制方式，由于频繁加、减载，

4、电动机在工频启动时，电机功率大，启动电流大，对电网的冲击大，工作条件恶劣，设备寿命短，调节速度慢，自动化程度低等，造成能耗高。2.3其他问题。管路设计不合理，增加了输气压力损失；压缩气体泄露，额外增加电耗；压缩空气余热未利用，等等。3节能改造技术解决方案3.1优化空压机配置，提高设备本身效率6根据用气量、压力、波动情况和气候条件等因素，合理配置空压机。通常情况下，单台大机组比数台小机组效率高，压力大的多级比单级压缩效率高，对于产气量大的空压站，离心机比螺杆机效率高。大机与小机合理搭配，可提高负荷率和降低单位

5、产气能耗。通过优化和提升空压机配置，通常可提升效率10%～20%。3.2改进流程和管路配置，减少压力损失理想的管路设计是否正确、良好可以用压损的高低做为衡量的标准，从空压机的排气压力到管路末端的压力以不超过5%或0.35kg/cm2为原则（两者中取其低者为标准），影响压损高低的管理系统组件包括冷却器、干燥机、过滤器、控制阀、弯头、管径及管长等。冷却器、干燥机、过滤器、控制阀等组件均可从供货商处获得较正确的压损标准。压力损失1bar，电能多消耗7.5%。通过管网优化，通常可节电5%～15%。3.3变频节能改造

6、空压机加装变频器后，压力设定可以是一个点，即可以将满足生产设备要求的最低压力作为设定压力，变频空压机将根据管网压力上下波动的趋势，调节空压机转速的快慢，控制压缩空气输出量的多少，从而达到稳定管网压力，满足生产要求。这样就减少甚至消除空压机6的卸载运行，节约了电能。另：变频空压机本身的启动平稳，没有大电流的冲击，也减少了启动时的电能浪费。通过变频改造，通常可节电10%～35%3.4节能监控系统改造优化空压站空压机群的调节方式，优化流量、压力控制技术，大幅提高节能效率。现以传统典型的加卸载调节方式与智能节能监控

7、调节的比较为例（空压机调节方式变化前后的性能对比）：原空压机运行状况：1）调整方式：吸气阀模式下的加卸载调节；2）优点：在用气量波动不大的情况下可基本稳定管网用气压力。压力达到起跳压力时空压机可卸载降压；3）缺点：推高管网运行压力；频繁关闭、打开进气阀和放气阀，阀门磨损大，寿命缩短；频繁的加/卸载对电机带来机械冲击，降低寿命。4）节能效果，离心机吸气阀调节产气量60%～100%时，电流基本保持在满载电流，浪费严重；螺杆机加卸载调节时，在不产气时电流仍有满载时的30%；-50%，浪费严重。改造后压缩机运行状况

8、：1）调整方式：智能节能监控调节；2）优点：在满足现场压力的情况下，减小管网压力波动；3）缺点：基本把以上缺点都能规避掉；64）节能效果，未改造压缩机运行为满载（满载电流时满负荷产气）或者停机（没有运行电流，不产气），基本上没有电力浪费改造的压缩机根据管网压力自动调节转速（电流随转速变化而变化），基本上没有电力浪费。可提升效率10%～15%。3.5其他节能技术空压站节能还有干燥工艺改进、热回收、废气回收等改造技术