空壓機(jī)節(jié)能改造方案

空壓機(jī)節(jié)能改造方案

XXX空壓機(jī)系統(tǒng)節(jié)能改造方案目錄一、前言XXX是一家專業(yè)從事食品生產(chǎn)加工的企業(yè)。為了提高生產(chǎn)效率和降低能源消耗，公司決定對(duì)空壓機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造。本方案旨在介紹改造方案和預(yù)期效果。二、現(xiàn)狀分析目前，XXX的空壓機(jī)系統(tǒng)存在以下問題：1.能源消耗高：空壓機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)能源消耗較高，造成能源浪費(fèi)。2.維護(hù)成本高：空壓機(jī)系統(tǒng)的維護(hù)成本較高，需要經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)和檢修。3.噪音污染嚴(yán)重：空壓機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)噪音較大，影響員工的工作環(huán)境和身體健康。三、改造方案針對(duì)以上問題，我們提出以下改造方案：1.更換高效空壓機(jī)：將原有的低效空壓機(jī)更換為高效空壓機(jī)，降低能源消耗和維護(hù)成本。2.安裝變頻器：在空壓機(jī)系統(tǒng)中安裝變頻器，可以根據(jù)生產(chǎn)需求自動(dòng)調(diào)節(jié)空壓機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)一步降低能源消耗。3.加裝隔音設(shè)備：在空壓機(jī)系統(tǒng)中加裝隔音設(shè)備，降低噪音污染，改善員工的工作環(huán)境。四、預(yù)期效果通過以上改造方案，預(yù)計(jì)可以達(dá)到以下效果：1.能源消耗降低：更換高效空壓機(jī)和安裝變頻器可以降低能源消耗。2.維護(hù)成本降低：更換高效空壓機(jī)可以降低維護(hù)成本。3.噪音污染減輕：加裝隔音設(shè)備可以降低噪音污染。五、總結(jié)本方案旨在解決XXX空壓機(jī)系統(tǒng)存在的問題，提高生產(chǎn)效率和降低能源消耗。通過改造方案的實(shí)施，預(yù)計(jì)可以達(dá)到預(yù)期效果。用戶概況1.1壓縮空氣系統(tǒng)運(yùn)行概況該系統(tǒng)是用于生產(chǎn)過程中的壓縮空氣供應(yīng)，主要應(yīng)用于工廠的各種生產(chǎn)設(shè)備。目前該系統(tǒng)運(yùn)行情況良好，但存在能耗過高的問題。1.2目前系統(tǒng)現(xiàn)狀分析通過對(duì)系統(tǒng)的分析，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在以下問題：壓縮空氣的生產(chǎn)過程中存在大量能量的浪費(fèi)，系統(tǒng)的能效較低，設(shè)備的維護(hù)成本較高。1.3系統(tǒng)設(shè)備及參數(shù)該系統(tǒng)包括三臺(tái)空壓機(jī)、一臺(tái)冷干機(jī)、一臺(tái)儲(chǔ)氣罐等設(shè)備。其中，空壓機(jī)的額定功率分別為55kW、75kW和90kW，儲(chǔ)氣罐容積為10m3，系統(tǒng)額定流量為25m3/min。系統(tǒng)組建原則為了提高系統(tǒng)的能效，降低運(yùn)行成本，我們將采取以下組建原則：優(yōu)化設(shè)備組合，提高設(shè)備的能效；優(yōu)化系統(tǒng)的控制策略，降低系統(tǒng)的能耗；采用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)，提高系統(tǒng)的能效。節(jié)能系統(tǒng)實(shí)施方案3.1空壓機(jī)節(jié)能原理通過對(duì)空壓機(jī)的改造，降低空壓機(jī)的能耗。具體措施包括：更換高效節(jié)能的壓縮機(jī)、優(yōu)化壓縮機(jī)控制系統(tǒng)、加裝余熱回收裝置等。3.2節(jié)能控制系統(tǒng)通過對(duì)系統(tǒng)的控制策略進(jìn)行優(yōu)化，降低系統(tǒng)的能耗。具體措施包括：采用變頻調(diào)速技術(shù)、優(yōu)化系統(tǒng)的控制策略等。3.3空壓機(jī)節(jié)能改造帶來(lái)的益處空壓機(jī)節(jié)能改造能夠有效地降低系統(tǒng)的能耗，提高系統(tǒng)的能效，降低系統(tǒng)的運(yùn)行成本。3.4系統(tǒng)節(jié)能方法及設(shè)備連接采用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)，如余熱回收技術(shù)、變頻調(diào)速技術(shù)等，優(yōu)化系統(tǒng)的控制策略，降低系統(tǒng)的能耗。3.5節(jié)電經(jīng)濟(jì)效益概算通過對(duì)系統(tǒng)的改造，預(yù)計(jì)能夠降低系統(tǒng)的能耗，提高系統(tǒng)的能效，每年可節(jié)約電費(fèi)約10萬(wàn)元。3.6設(shè)備材料表詳見附表。節(jié)能改造實(shí)施內(nèi)容4.1節(jié)能改造流程圖詳見附圖。4.2施工方式描述施工過程中，將對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改造，包括更換壓縮機(jī)、優(yōu)化控制系統(tǒng)、加裝余熱回收裝置等。4.3施工流程具體施工流程包括：拆除舊設(shè)備、安裝新設(shè)備、調(diào)試系統(tǒng)、驗(yàn)收等。施工組織5.1施工質(zhì)量要求施工過程中，要保證設(shè)備的安裝質(zhì)量和系統(tǒng)的控制策略優(yōu)化質(zhì)量，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。5.2施工安全要求施工過程中，要注意安全，確保施工人員的人身安全和設(shè)備的安全。5.3確保文明施工的技術(shù)組織措施施工過程中，要注意環(huán)境保護(hù)，確保施工過程中不對(duì)環(huán)境造成污染。6.4確保工期的技術(shù)組織措施施工過程中，要合理安排施工時(shí)間，確保工期的順利完成。工程調(diào)試在施工完成后，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行?？⒐を?yàn)收在系統(tǒng)調(diào)試完成后，進(jìn)行竣工驗(yàn)收，確保系統(tǒng)的性能符合要求。施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)施工和驗(yàn)收過程中，要按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，確保施工和驗(yàn)收的質(zhì)量。XXX是一家位于南京市江寧區(qū)九竹路58號(hào)的民營(yíng)企業(yè)，專門從事瓶裝純凈水的生產(chǎn)。該公司的年能耗費(fèi)用約為300萬(wàn)-400萬(wàn)元，其中主要能耗設(shè)備為空氣壓縮機(jī)、注塑機(jī)及生產(chǎn)線設(shè)備等。1.1壓縮空氣系統(tǒng)運(yùn)行概況XXX的壓縮空氣系統(tǒng)包括高壓和低壓兩個(gè)系統(tǒng)。高壓系統(tǒng)（3Mpa-4Mpa）主要由2臺(tái)200kw無(wú)潤(rùn)滑空氣壓縮機(jī)、8臺(tái)25kw小型空氣壓縮機(jī)以及冷干機(jī)等設(shè)備組成，運(yùn)行方式為24小時(shí)運(yùn)行，200kw的一用一備，其他小型空氣壓縮機(jī)為供氣量不足時(shí)緊急啟用；低壓系統(tǒng)（0.9Mpa-1Mpa）主要包括1臺(tái)90kw螺桿機(jī)壓縮機(jī)和1臺(tái)45kw螺桿壓縮機(jī)及其冷干機(jī)等設(shè)備，運(yùn)行方式為90kw和45kw空壓機(jī)同時(shí)24小時(shí)運(yùn)行。1.2目前系統(tǒng)現(xiàn)狀分析目前XXX的壓縮空氣系統(tǒng)控制仍采用早期手動(dòng)控制方式。加卸載靠上下限設(shè)定壓力運(yùn)行，壓力偏高區(qū)域段運(yùn)行，半載或空轉(zhuǎn)狀態(tài)效率低等，因此存在著用電浪費(fèi)現(xiàn)象。1.3系統(tǒng)設(shè)備及參數(shù)表1空壓機(jī)類型型號(hào)廠家電機(jī)額定功率電機(jī)額定電流實(shí)際運(yùn)行電流電機(jī)額定電壓數(shù)量類型一活塞壓縮機(jī)LW-江西氣體壓縮機(jī)200kw384A210A-310A380V2臺(tái)類型二活塞壓縮機(jī)Y180-4/25KW44A36A380V8臺(tái)類型三螺桿壓縮機(jī)BMC-280/90kw//380V1臺(tái)類型四螺桿壓縮機(jī)/45kw//380V1臺(tái)2系統(tǒng)組建原則本方案所提出的空壓機(jī)節(jié)能系統(tǒng)能夠達(dá)到以下的技術(shù)要求原則：實(shí)用性——符合生產(chǎn)、安全、管理、各項(xiàng)業(yè)務(wù)要求，簡(jiǎn)便易用。成熟性——整體結(jié)構(gòu)和技術(shù)上采用當(dāng)前成熟的方案和技術(shù)。標(biāo)準(zhǔn)化——在系統(tǒng)平臺(tái)和開發(fā)平臺(tái)選型時(shí)，遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)及工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)及文件格式、網(wǎng)絡(luò)通訊規(guī)格、通訊接口。高性價(jià)比——充分利用現(xiàn)有資源，滿足生產(chǎn)需求的前提下，合理增加設(shè)備。3節(jié)能系統(tǒng)實(shí)施方案3.1空壓機(jī)節(jié)能原理空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)所包括設(shè)備有空氣壓縮機(jī)、干燥設(shè)備、過濾設(shè)備、輸送管線等主要組件設(shè)備。其中，空氣壓縮機(jī)是最大能源耗設(shè)備，因此在壓縮空氣系統(tǒng)的能源節(jié)約上，必須首先要求空氣壓縮機(jī)的高效率運(yùn)行。大部分空壓機(jī)采用上下限壓力控制模式，為了穩(wěn)定壓力，但這種控制模式存在能耗浪費(fèi)問題。其中，系統(tǒng)存在工作壓力偏高區(qū)域段，產(chǎn)生無(wú)謂的附加能耗；系統(tǒng)存在半載運(yùn)行或空轉(zhuǎn)狀態(tài)，電能浪費(fèi)嚴(yán)重；系統(tǒng)存在頻繁的啟動(dòng)、停止，對(duì)電網(wǎng)沖擊大，設(shè)備維護(hù)量大，也會(huì)影響電機(jī)的使用壽命。同時(shí)，這種控制方式使得管網(wǎng)壓力波動(dòng)大，不穩(wěn)定，精度低，不利于工廠生產(chǎn)工藝的要求。為了解決這些問題，引進(jìn)了高性能的矢量變頻恒壓控制技術(shù)，根據(jù)用戶壓縮空氣的需求量，精確匹配輸出電機(jī)功率，使輸出壓力不超調(diào)不過度，避免電能浪費(fèi)；通過調(diào)壓調(diào)頻軟啟動(dòng)，使得壓縮機(jī)啟動(dòng)電流大幅度降低，避免壓縮機(jī)啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流過大對(duì)設(shè)備造成的沖擊和損害；同時(shí)壓力穩(wěn)定也可使用氣設(shè)備生產(chǎn)工藝得到保證，十分有利于企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的控制。針對(duì)現(xiàn)有壓縮空氣系統(tǒng)的情況，對(duì)高壓系統(tǒng)（3Mpa-4Mpa）和低壓系統(tǒng)（0.9Mpa-1.0Mpa）中的200kw空壓機(jī)、90kw空壓機(jī)、45kw空壓機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造。采用由變頻控制的空壓機(jī)來(lái)調(diào)節(jié)總出氣流量，從而達(dá)到調(diào)節(jié)出口壓力恒定的目的。節(jié)能系統(tǒng)主要由觸摸屏、PLC、現(xiàn)場(chǎng)儀表、變頻器等設(shè)備組成。其中，PLC為整個(gè)系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場(chǎng)儀表數(shù)據(jù)和對(duì)數(shù)據(jù)分析后給出模擬信號(hào)來(lái)控制變頻器，從而調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。用戶可根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際情況選擇手動(dòng)調(diào)速和自動(dòng)調(diào)速?？諌簷C(jī)節(jié)能改造帶來(lái)的益處主要有兩個(gè)方面。一方面，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能降耗，使空壓機(jī)系統(tǒng)輸出與所需功率精確匹配，減少壓力偏高區(qū)域的無(wú)謂高能耗損失，避免卸載或空載運(yùn)行時(shí)的低效率工作狀態(tài)，節(jié)電率可達(dá)10～30%。另一方面，能夠增加電網(wǎng)容量，提高有功功率。通過提高功率因數(shù)和使用高效智能節(jié)電系統(tǒng)，空壓機(jī)設(shè)備的性能得到了顯著提升。功率因數(shù)從0.7～0.8提高到0.96以上，無(wú)功電流減少，線路損耗降低，電網(wǎng)質(zhì)量和供電效率提高。同時(shí)，軟起動(dòng)和保護(hù)功能的使用也延長(zhǎng)了電動(dòng)機(jī)和設(shè)備的使用壽命，降低了噪聲。系統(tǒng)保護(hù)功能完善，操作方便，同時(shí)內(nèi)置旁路/節(jié)能功能，保證了安全連續(xù)生產(chǎn)。全封閉獨(dú)立風(fēng)道設(shè)計(jì)，防塵、防氣、防腐蝕，適應(yīng)惡劣環(huán)境，極大提升了節(jié)能系統(tǒng)在各類惡劣環(huán)境下的運(yùn)行可靠性。針對(duì)不同工況現(xiàn)場(chǎng)，可以量身定制，確保節(jié)能系統(tǒng)的最佳性價(jià)比。通過一拖二的控制方式，實(shí)現(xiàn)了一用一備操作方式和一臺(tái)變頻節(jié)能運(yùn)行一臺(tái)工頻運(yùn)行的操作方式，最大程度地節(jié)能。通過節(jié)能改造前后的用電量對(duì)比，可以看出空壓機(jī)系統(tǒng)的節(jié)電經(jīng)濟(jì)效益顯著。2）每年電費(fèi)（電價(jià)按每度0.87元/度計(jì)算）每年電費(fèi)=年用電量×電價(jià)1108,800×0.87元/kwh964,656元/年根據(jù)本行業(yè)及我公司多年來(lái)對(duì)空壓機(jī)系統(tǒng)節(jié)能改造經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工藝的情況，按20%計(jì)算（系統(tǒng)實(shí)際節(jié)能率以對(duì)比實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為準(zhǔn)），每年節(jié)省電費(fèi)=每年電費(fèi)×20%964,656元/年×20%192,931元/年因此，200KW的空壓機(jī)節(jié)能改造后每年可節(jié)省電費(fèi)約19萬(wàn)元，同理可求得90kw空壓機(jī)節(jié)能改造后每年可節(jié)省電費(fèi)約8.7萬(wàn)元，45kw空壓機(jī)節(jié)能改造后每年可節(jié)省電費(fèi)約4.3萬(wàn)元。3.6設(shè)備材料表表2序號(hào)名稱型號(hào)/數(shù)量1變頻柜200KW1套2變頻柜90KW1套3變頻柜45KW1套4PLC控制器S7-2001臺(tái)5觸摸屏若干6壓力變送器若干7信號(hào)電纜RVSP2*0.753*2403*953*258電源線纜RVV2*0.75若干9電工材料動(dòng)力YJV3*240輔材4.節(jié)能改造實(shí)施內(nèi)容4.1節(jié)能改造流程圖4.2施工方式描述a。線管線槽路由：采用￠25金屬線管連接變頻柜，盡量利用現(xiàn)有弱電系統(tǒng)金屬線槽。b。通訊電纜：傳感器與控制器之間采用RVSP2*0.75屏蔽電纜，變頻柜與原控制柜之間采用RVV2*0.75電纜與動(dòng)力YJV3*240電纜。c。將現(xiàn)場(chǎng)控制采集到變頻柜PLC內(nèi)實(shí)現(xiàn)儀表與控制器同步顯示及數(shù)據(jù)處理。d。新增加傳感器安裝：如果需要，重新安裝各傳感器。備注：實(shí)際施工內(nèi)容以現(xiàn)場(chǎng)為準(zhǔn)。4.3施工流程1.線槽線管安裝固定2.線槽線管內(nèi)電纜敷設(shè)3.傳感器安裝4.儀表連線轉(zhuǎn)換5.控制器安裝6.傳感器調(diào)測(cè)定標(biāo)7.儀表調(diào)測(cè)定標(biāo)8.系統(tǒng)整體聯(lián)調(diào)9.系統(tǒng)實(shí)施對(duì)比驗(yàn)收5.施工組織5.1施工質(zhì)量要求工程的質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)范：建筑標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)頒布的《薄壁鋼導(dǎo)管管路施工及驗(yàn)收規(guī)范》CECS100:98建設(shè)部頒發(fā)的《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T---2000建設(shè)部頒發(fā)的《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》/T16-92建設(shè)部頒發(fā)的《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB-20025.2施工安全要求抓好現(xiàn)場(chǎng)施工人員的安全教育，制定施工安全措施，搞好現(xiàn)場(chǎng)文明施工安全生產(chǎn)的宣傳工作。在施工現(xiàn)場(chǎng)，必須佩戴安全帽，禁止穿著拖鞋、高跟鞋或赤腳工作。對(duì)于交叉作業(yè)和高空作業(yè)，必須注意安全，高空作業(yè)必須系好安全帶。施工現(xiàn)場(chǎng)還必須采取措施，以防止物體打擊和高空墜落的事故發(fā)生。各工種的工長(zhǎng)還必須書面向施工人員傳達(dá)安全技術(shù)知識(shí)。在使用人字梯時(shí)，底部必須拉牢，單邊梯與地面的夾角應(yīng)在60°～70°之間，梯子下端應(yīng)有防滑措施。進(jìn)行焊接業(yè)務(wù)時(shí)，電焊機(jī)兩端的接線端子處必須有防護(hù)罩。作業(yè)場(chǎng)所應(yīng)清除易燃、易爆物品，防止火災(zāi)和爆炸事故的發(fā)生。在自然光線不足的作業(yè)點(diǎn)或夜間作業(yè)時(shí)，應(yīng)設(shè)置足夠的照明設(shè)備，并按規(guī)定使用安全電壓的照明。禁止在設(shè)備運(yùn)行時(shí)進(jìn)行擦洗和檢修，嚴(yán)禁將頭、手伸入機(jī)械行程范圍內(nèi)。必須搞好消防和保衛(wèi)工作，落實(shí)好防火及防盜措施，以確保安全生產(chǎn)。我們將采取必要措施，加強(qiáng)對(duì)施工隊(duì)伍的人身安全和設(shè)備安全的教育，對(duì)每一道安裝工序都設(shè)專人負(fù)責(zé)，嚴(yán)把各種材料進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量關(guān)、設(shè)備驗(yàn)收關(guān)、安裝質(zhì)量關(guān)。采取動(dòng)態(tài)管理與靜態(tài)管理相結(jié)合的方法，實(shí)時(shí)控制各道工序。在施工過程中，必須遵守國(guó)家法律及當(dāng)?shù)卣南嚓P(guān)規(guī)定和條例，維護(hù)用戶的利益和形象。嚴(yán)禁打斗、說(shuō)笑、亂扔工具和雜物，嚴(yán)禁吸煙、擅自離開施工現(xiàn)場(chǎng)和帶電作業(yè)。如必須帶電作業(yè)時(shí)，必須穿絕緣鞋，并有人監(jiān)護(hù)。保持施工和生活場(chǎng)所的清潔衛(wèi)生，嚴(yán)禁隨地大小便和隨地丟廢棄物，施工后的場(chǎng)地垃圾必須清理干凈。施工人員不得在工地食宿。為確保工期，必須進(jìn)行技術(shù)準(zhǔn)備，包括與工程設(shè)計(jì)人員和工程器進(jìn)行技術(shù)聯(lián)絡(luò)，組織施工圖的會(huì)審和交底工作，檢查前期線管預(yù)埋和橋架安裝情況，了解相應(yīng)設(shè)備安裝配合情況等。在安裝前，必須做好施工方案的編制工作，維護(hù)和保養(yǎng)所需機(jī)械器具，配置主要施工機(jī)械器具，制訂材料和設(shè)備供應(yīng)計(jì)劃，組織設(shè)備、材料、機(jī)具和人員進(jìn)場(chǎng)，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定臨時(shí)生活設(shè)施、臨時(shí)辦公室、庫(kù)房、通勤交通等。在施工前還必須做好相關(guān)的工程監(jiān)督申報(bào)工作，并隨時(shí)做好工程質(zhì)量的動(dòng)態(tài)監(jiān)督工作。在安裝施工階段，必須進(jìn)行多工種交叉立體作業(yè)，因此，必須進(jìn)行多方面的協(xié)調(diào)工作。在進(jìn)行土建施工階段時(shí)，施工人員需要了解建筑結(jié)構(gòu)和施工方法的基本特點(diǎn)，并采取相應(yīng)的方法來(lái)配合電氣安裝的施工。一旦線路敷設(shè)完成，施工人員需要及時(shí)將橋架蓋好，以避免其他交叉作業(yè)的破壞。同時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙將控制柜定位。現(xiàn)場(chǎng)管理人員需要隨時(shí)調(diào)整工期安排，以確保物料供應(yīng)和人員調(diào)配。在進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試時(shí)，由于系統(tǒng)設(shè)備種類繁多，性能指標(biāo)和功能特點(diǎn)差異較大，因此通常會(huì)先進(jìn)行單體設(shè)備或部件的調(diào)試，然后進(jìn)行局部或區(qū)域的調(diào)試，最后進(jìn)行整體調(diào)試。系統(tǒng)的調(diào)試一般按以下步驟進(jìn)行：