空壓機能耗分析與解決方案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上空壓機能耗分析與解決方案【摘 要】在全球能源需求持續(xù)增長而實際供應(yīng)相對不斷下降的嚴(yán)峻形勢下，節(jié)能減排已勢在必行，眾多工廠也已在不斷尋求潛在的節(jié)能空間?？諌簷C的平均耗能占整個企業(yè)的約30%，部分行業(yè)的空壓機耗電量占總耗電量的比例高達70%。從投資成本結(jié)構(gòu)分析，空壓機的節(jié)能重心在能耗上，針對于電機驅(qū)動類型的壓縮機，能耗可以近似等于電耗?！娟P(guān)鍵詞】空壓機；改造；一站式管理；節(jié)能減排螺桿式空壓機已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域，是應(yīng)用最廣泛的動力源之一。但也存在著大量的能源浪費，主要是電能、熱能的浪費。我公司通過合理管理，對設(shè)備的改造和余熱有效的利用，每年可幫助企業(yè)節(jié)約能源消

2、耗近 90萬元，又能夠間接減少CO2的排放，有著良好的經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益。適宜推廣。1.空壓機運行原理壓縮機接近100%的軸功率都消耗在，壓縮空氣產(chǎn)生大量的熱能上，在通過冷卻器散發(fā)到大氣中。2.我公司站內(nèi)空壓機運行狀況分析現(xiàn)空壓站內(nèi)共有6臺設(shè)備運行，其中1臺為變頻螺桿機，5臺工頻螺桿機，由于我廠對氣體的穩(wěn)定要求較高，現(xiàn)站內(nèi)空壓機開機臺數(shù)為根據(jù)生產(chǎn)線運行數(shù)量，人為預(yù)估開機。這種情況下，為保證用氣端壓力波動時壓縮空氣隨時能夠補充，需要在開機數(shù)量上開啟備用機組待載。這樣，多臺設(shè)備會處于卸載狀態(tài)?？諌簷C的卸載狀態(tài)為：由于出口壓力達到出口需求的設(shè)定點，電腦程序自動關(guān)閉進口閥。此時電機處于無負(fù)載狀態(tài)運轉(zhuǎn)

3、，以保證在后端壓力變化時，隨時進入加載狀態(tài)?？諌簷C卸載時電流較低，但仍有較大的電能消耗。以下為我公司空壓機系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)：從數(shù)據(jù)可以看到：（1）若可以降低空壓機卸載時間，將節(jié)約可觀的電能消耗。（2）合理的設(shè)備組合（開啟）可減少設(shè)備運行時間直接減少卸載時間。（3）對空壓機產(chǎn)生的熱能進行回收，可間接的降低能耗。（4）合理的保養(yǎng)周期可降低維修成本。（5）原廠備件最大限度的減少非正常停機的損失。3.空壓機站房一站式管理3.1智能集中控制3.1.1 DCS360系統(tǒng)概述本控制系統(tǒng)是針對Atlas壓縮機的生產(chǎn)使用工藝要求設(shè)計制造的自動化控制系統(tǒng)。通過集中控制空壓站系統(tǒng)，邏輯智能控制空壓機及輔助系統(tǒng)的運行，

4、達到節(jié)省能耗、精確控制、操作維護方便的功能。集控系統(tǒng)實現(xiàn)對壓縮機參數(shù)、狀態(tài)的顯示及干燥機、過濾器等設(shè)備的在線控制和監(jiān)視優(yōu)化，保證整個壓縮空氣系統(tǒng)的長期安全、經(jīng)濟、合理和高效運行，并為制定最佳的保養(yǎng)周期提供可靠的依據(jù)?？刂葡到y(tǒng)能將全面數(shù)據(jù)傳送至工廠集控中心，實現(xiàn)全廠范圍統(tǒng)一管理。3.1.2控制的說明空壓機由集控系統(tǒng)控制空壓機6臺、干燥機6臺、閥門（共16套）其它設(shè)備視情況添加到集控系統(tǒng)中。通過COMBOX-S/P模塊，Modbus/Profibus協(xié)議將數(shù)據(jù)傳輸?shù)紻CS360系統(tǒng)上進行顯示。將空壓機數(shù)字量信號通過現(xiàn)場硬接線方式，接入到集控系統(tǒng)中。3.1.3簡圖3.1.4空壓機集控系統(tǒng)功能和特性（

5、FDS）控制系統(tǒng)壓力控制。在空壓機集控柜的觸摸屏和上位機上，用戶都可以設(shè)定目標(biāo)壓力范圍?？諌簷C控制柜使系統(tǒng)的壓力控制在設(shè)定的范圍之內(nèi)。一旦系統(tǒng)檢測到系統(tǒng)壓力低于設(shè)定目標(biāo)壓力下限時，就會自動按照設(shè)定程序設(shè)計自動啟動或加載相應(yīng)的空壓機；在系統(tǒng)壓力高于設(shè)定目標(biāo)壓力上限時，控制系統(tǒng)將自動按照程序運行卸載相應(yīng)的空壓機，空壓機長時間卸載后將會自動停機，以節(jié)省能源消耗。（1）適用集中控制的空壓機，必須保證其具備自動重起動功能，即在長時間卸載運行后空壓機會自動停機，在接到加載信號會自動起動并加載。（2）DCS360的程序?qū)⒏鶕?jù)生產(chǎn)線的運行套數(shù)，順序控制四臺ZD設(shè)備的啟停；如啟動順序為1-2-3-4，停止順序為

6、4-3-2-1；順序邏輯可以根據(jù)用氣需要設(shè)置有多個順序排列組合，滿足啟動不同產(chǎn)線的用氣需求下，啟動不同組合的設(shè)備。（3）預(yù)先在集中控制系統(tǒng)將空壓機的功率信息設(shè)定程序中，DCS360將根據(jù)后端壓力測點變化，程序自動識別機組信息，進行運行順序的切換，無需操作人員的手動干預(yù)。（4）DCS將每套系統(tǒng)內(nèi)的各臺空壓機產(chǎn)氣量數(shù)據(jù)采集，程序邏輯為根據(jù)后端壓力變化趨勢，自動選擇最匹配的空壓機啟動或待載，在后端壓力變化時隨時啟動；若壓力在邏輯設(shè)置檢測時段內(nèi)處于較平穩(wěn)狀態(tài)，程序控制待載設(shè)備停機。1）當(dāng)某臺機器出現(xiàn)故障時，能夠按照預(yù)選順序啟動下一臺機器。2）重要參數(shù)設(shè)置（如目標(biāo)壓力，運行順序）。3）系統(tǒng)母管壓力顯示。

7、4）空壓機運行/故障狀態(tài)顯示。5）空壓機的加載/卸載狀態(tài)顯示。6）空壓機主機溫度、排氣壓力顯示?？諌簷C集控優(yōu)點。（1）設(shè)備無人值守，減少操作運行成本。應(yīng)用了空壓機集控系統(tǒng)，空壓站房可實現(xiàn)自動運行，現(xiàn)場無需配置操作人員，可節(jié)約人力運行成本。（2）系統(tǒng)壓力穩(wěn)定，節(jié)約能量，可為用戶創(chuàng)造經(jīng)濟效益。（3）未使用集控系統(tǒng)時，6臺空壓機的加卸載順序是通過在空壓機本機上的加/卸載壓力帶設(shè)置一個梯度來實現(xiàn)，這樣系統(tǒng)壓力波動較大（帶寬大），且造成能源浪費。使用集控系統(tǒng)以后，集控系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)母管實時壓力來集中控制多臺空壓機的加卸載，為單點壓力控制，可以穩(wěn)定系統(tǒng)壓力在一個比較小的壓力帶內(nèi)，為用戶提供穩(wěn)定壓力，節(jié)約能量

8、。（4）自動故障處理，減少潛在的生產(chǎn)損失。（5）強大的上位機管理功能：監(jiān)控室遠程監(jiān)視站房設(shè)備運行狀態(tài)和數(shù)據(jù)，故障信息記錄，有利于企業(yè)優(yōu)化管理。3.1.5節(jié)能收益直接收益：根據(jù)現(xiàn)我公司的設(shè)備運行狀況，在滿足必要待載設(shè)備數(shù)量，并通過減少不必要卸載備機的電能消耗，可以每年節(jié)省電量為：KW·h/年。間接收益：通過降低設(shè)備運行時間，可以減少設(shè)備的無功運行時間，降低設(shè)備故障率，提高設(shè)備使用壽命。3.2熱能回收改造熱能在東北的應(yīng)用很廣泛，冬季取暖（熱水空調(diào)、暖氣片取暖）、生活用水（洗澡、洗手、食堂）、生產(chǎn)用水加熱、鍋爐水預(yù)熱。之前我們一提到熱能，就會考慮到鍋爐、電加熱等大能耗設(shè)備，反觀我們的工廠其

9、實有很多的設(shè)備運轉(zhuǎn)時都會產(chǎn)生大量的熱，如果能把這些熱量回收回來，不但響應(yīng)了國家節(jié)能減排的號召，對于現(xiàn)在競爭越來越激烈的市場，降低我們的生產(chǎn)成本也有實際意義。我們公司的耗能大戶就是空壓機，我們就從空壓機入手，進行改造。3.2.1熱能回收改造概述我們采用阿特拉斯.科普柯提供的熱能回收裝置。他是一個完整成熟的產(chǎn)品，在歐美國家早已廣泛使用。主要由以下設(shè)備組成：水泵2臺（1開1備），膨脹罐、換熱器、 控制系統(tǒng)，顯示系統(tǒng)、溫度壓力傳感器等。可顯示進水溫度出水溫度，冷卻水進水溫度、出水溫度，回水壓力、出水壓力。采用電動三通比例閥，2臺水泵采用機電互控，一臺出現(xiàn)故障，另一臺自啟動，采用PLC控制、觸摸屏顯示，

10、所有一次儀表采用傳感器和變送器。整體帶防護罩。采用純水或蒸餾水循環(huán)，減少由于水結(jié)垢對能量回收裝置造成的損壞當(dāng)換熱器損壞時，應(yīng)用端的加熱介質(zhì)會被污染可更好的控制空壓機的運行溫度。3.2.2空壓機熱能回收改造示意圖我們是玉米深加工行業(yè)，我們生產(chǎn)中需要大量的熱水。我們將空壓機收回來余熱應(yīng)用在我們公司的鍋爐預(yù)熱上，效果非常好。我公司6臺ZR250的空壓機裝機總功率1500KW，平均加載率70%，平均年運行10000小時，根據(jù)幾年的回收經(jīng)驗回收功率在總功率的90%左右。一年就回收了成本。3.2.3節(jié)能收益通過AtlasCopco公司的專業(yè)熱能回收改造，免費獲得大量的熱水，節(jié)省其他加熱費用，降低企業(yè)的運行成本。減少冷塔熱負(fù)荷，減少冷塔的循環(huán)水量，減少冷塔的維護費用、減少冷塔蒸發(fā)水量等?？捎行Х乐箍諌簷C冷卻器的結(jié)垢，影響空壓機的運行。響應(yīng)國家的節(jié)能減排號召，獲得國家節(jié)能減排的獎勵，減少CO2排放，減少大氣的污染。綠色環(huán)保，一次性投資，長久受益。3.3設(shè)備的創(chuàng)新型管理在公司從粗狂性向節(jié)約型轉(zhuǎn)變時，我們作為基層的管理者，要有新思路，著眼與細(xì)節(jié)。從細(xì)節(jié)