卷煙工業(yè)空壓系統(tǒng)節(jié)能保供技術(shù)探究

1、卷煙工業(yè)空壓系統(tǒng)節(jié)能保供技術(shù)探究摘要：本文以成都卷煙廠為例，通過系統(tǒng)分析空壓系統(tǒng)能耗保供現(xiàn)狀，并結(jié)合 目前空壓系統(tǒng)先進技術(shù)提出可行的節(jié)能保供改造措施，為企業(yè)節(jié)能降耗、提質(zhì)保 供提供思路和方向。關(guān)鍵詞：卷煙工藝、空壓系統(tǒng)、節(jié)能、保供一、背景壓縮空氣作為工業(yè)生產(chǎn)中的第四能源，在工業(yè)系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。參考 下圖中空壓機系統(tǒng)的費用組成可以發(fā)現(xiàn)：空壓機系統(tǒng)的初期設(shè)備投資及設(shè)備維護 費用占到總費用的18%，而電能消耗（電費）占到77%，幾乎所有的系統(tǒng)浪費最終 都是體現(xiàn)在電費上。二、現(xiàn)狀描述目前，成都卷煙廠空壓站，共有四臺空壓機，均為英格索蘭離心式空壓機， 機組型號分別是C35022MX3（1#、2#于

2、2003年投入使用）、CV18MX2（3#于 1997年投入使用）、C70023MX3（4#于2011年投入使用），具體參數(shù)如下表：現(xiàn)在使用有4臺型號為DDH-2100的組合式干燥機，是2003年投入運行的， 采用的是冷卻吸附式工作原理。三、能耗保供現(xiàn)狀1、主機系統(tǒng)分析（1）系統(tǒng)電能利用率低由于本站房配置的4臺空壓機均是離心式空壓機，而且單機容量接近，沒有 形成梯度，負荷調(diào)節(jié)范圍有限，在日常生產(chǎn)不飽和時，經(jīng)常會出現(xiàn)供氣大于生產(chǎn) 用氣，多余的氣體只能通過卸載放空以維持正常的工作壓力。這就導(dǎo)致空壓機站 的整體運行效率偏低，能源浪費嚴重。通過工廠能源管理系統(tǒng)查詢2018年空壓機組能耗數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)

3、分析如下:2018年全年（5月全廠停產(chǎn)進行技術(shù)改造）空壓站四臺空壓機組共計產(chǎn)氣 3708.74萬方，共計用電516.94萬度，機組年度平均氣電比為7.17.運行效率遠低 于全站滿負荷氣電比9.21。（9.4+9.4+7.96+10.06）/4=9.21 m3/KWh（2）3#機組無法正常使用3#空壓機存在嚴重問題，目前作為備機使用。主要原因如下：3#是1997年投入運行，機型為2級壓縮的離心式空壓機，滿負荷額定 氣電比僅有7.96，比目前市場上先進的機組低20%以上。：經(jīng)過20多年的長期運行，高速氣流的沖刷，導(dǎo)致機組的零部件磨損老 化。如齒輪箱出現(xiàn)滲油、大齒輪齒面磨損、擴壓器磨損、管道接頭滲油

4、，冷卻器 積垢導(dǎo)致?lián)Q熱效率下降等問題。：3#空壓機采用的是老款的CMC控制器，采用的是20年前的控制技術(shù)。 已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代自動化運行的要求，不支持遠程集中控制的要求，只能采用人工 操作。：3#空壓機很多零部件由于原廠已經(jīng)停產(chǎn)，只能采用定制，采購成本上升，交貨期很長。（3）系統(tǒng)存在斷料隱患目前使用狀態(tài)下，存在導(dǎo)致生產(chǎn)斷料的隱患。在的日常使用中，機組運行狀 態(tài)如下：說明：由于夏季空氣密度低，相同的質(zhì)量流量對應(yīng)更多的體積流量，因此夏 季同樣的生產(chǎn)需求，需要更多的壓縮空氣供給。空壓機的參數(shù)標(biāo)定都是按照體積 流量標(biāo)定的，單位為m3/min，所以夏季比冬季的需求大。由于3號空壓機存在以上缺陷，在日常生產(chǎn)中

5、，為了嚴格保證車間生產(chǎn)用氣， 3號空壓機幾乎處于停用狀態(tài)。在生產(chǎn)用氣需求量大以及夏季受空氣密度因素影 響時會啟用3臺空壓機同時投入生產(chǎn)，若此時1號、2號、4號空壓機中的任意1 臺有故障或者在保養(yǎng)，3號空壓機是不能完全保證投入使用的，這將嚴重影響車 間生產(chǎn)用氣，甚至發(fā)生斷料或停產(chǎn)。（4）壓空需求量增大近年來生產(chǎn)經(jīng)營呈現(xiàn)良好的發(fā)展態(tài)勢，產(chǎn)品市場不斷擴大，產(chǎn)品銷量增長， 對壓縮空氣的需求也同步增長。預(yù)計在冬季白班可以達到140m3/min的需求量。（5）柔性化生產(chǎn)能力不足現(xiàn)有系統(tǒng)中沒有大容量儲氣能力，導(dǎo)致突發(fā)用氣狀態(tài)時需要投運壓縮機組， 而壓縮機組投運后滿足突發(fā)用氣后，卻無法立刻停機，導(dǎo)致突發(fā)用氣的

6、不合理能 耗產(chǎn)生。這部分為不合理用氣”，約占能耗的5%。2、干燥系統(tǒng)分析動力車間目前現(xiàn)有的4臺DDH-2100組合式干燥機，目前干燥系統(tǒng)改造的必 要性如下：（1）自身損耗大通過工廠能源管理系統(tǒng)查詢2018年空壓系統(tǒng)能耗數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)分析如下:分析發(fā)現(xiàn)，2018年全年（5月全廠停產(chǎn)進行技術(shù)改造），空壓站空壓機組總 計生產(chǎn)壓縮空氣3708.74萬方，干燥后投入工廠生產(chǎn)的壓縮空氣2656.07立方， 干燥過程共計損耗1052.68萬方，損耗率達28.38%。2018年全年空壓機組平均氣 電比為7.17，按每度電0.85元計算，共計浪費能源費用120.33萬元。計算公式 如下：10526750/7.

7、17*0.85=124.79 萬元（2）難以滿足工藝要求作為干燥機最重要的指標(biāo)輸出的壓力露點，目前只能保持在0c至-10 C，不 能滿足原工藝設(shè)計要求，也不能滿足現(xiàn)有四川中煙工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)2.8.2.3“壓縮 空氣露點溫度應(yīng)達到3級指標(biāo)的要求；（3）設(shè)備老化嚴重現(xiàn)有干燥機系統(tǒng)因設(shè)備老舊，系統(tǒng)壓力損失較大，導(dǎo)致后端用氣壓力波動不 穩(wěn)定，影響車間正常的生產(chǎn)。為了從根本上解決現(xiàn)有問題，必須對組合式干燥機系統(tǒng)進行優(yōu)化改造，滿足 現(xiàn)有四川中煙工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)“壓縮空氣露點溫度應(yīng)達到3級指標(biāo)的要求；同 時干燥機在運行過程中沒有壓縮空氣損耗，保證系統(tǒng)壓力損失小，輸出壓力穩(wěn)定， 不會對后端用氣設(shè)備的正常工作造成影響

8、。四、節(jié)能保供改造方向（1）我廠一直致力于建設(shè)“綠色環(huán)保工廠，堅持以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，堅持 貫徹落實環(huán)境保護基本國策，把節(jié)能減排作為一項重要工作來抓。（2）3#機組已經(jīng)是20年前的落后機型，近年來隨著技術(shù)的發(fā)展，市場上已 經(jīng)有了效率更高，性能更好，自動化程度更先進的空壓機機組，完全滿足我們對 空壓機高品質(zhì)的要求。（3）為了嚴格保證車間生產(chǎn)用氣，減少因供氣不足帶來的影響，擬將3號空 壓機更換為較大容量90m3的離心式空壓機，以便調(diào)節(jié)空壓機單機的排氣量，從 而控制整個管網(wǎng)的排氣量，減少排空量。同時，通過改造可以改善加載和卸載頻 度。（4）根據(jù)現(xiàn)有場地空間，擬采用與4號機組同類型的空壓機組來替換3#機 組，在同等占地面積尺寸的情況下，獲得更大的空壓機容量。在日常運行中，與 剩余的3臺機組任意搭