能耗深入挖潛,壓縮空氣系統低效運行的原因大量數據表明,壓縮空氣系統主要費用都耗費在運行環(huán)節上,在其生命周期中,運行費用(電費)占比高達78~92%。因此,如何通過(guò)精細化管理,對能耗深入挖潛,提高能源使用效率,是每......

(1)設備效率低
很多年前配置的空壓機大多屬于低能效設備,與終端等設備匹配不合理,僅僅為了滿(mǎn)足生產(chǎn)的基本需求;空壓機調節方式落后、無(wú)集中控制,用氣量隨機變化時(shí),空壓機因卸載而浪費嚴重;末端設備用氣不合理、效率低,設備用氣存在浪費。
(2)供氣壓力不合理
沒(méi)有對供氣壓力進(jìn)行分級規劃,而是簡(jiǎn)單采用高壓供氣外加機械自力式減壓閥來(lái)滿(mǎn)足不同的壓力需求,大量的能源浪費在閥門(mén)上。此外,當需求側用氣量變化引起管網(wǎng)壓力的隨機波動(dòng),為了避免機組的頻繁啟停,需要設定一個(gè)很寬的壓力變化范圍,造成空壓機出口壓力的大幅波動(dòng),增加了空壓系統的運行能耗。
(3)能源浪費的原因
a.空載能耗高
目前多數企業(yè)壓縮機為單臺N立方,壓縮機開(kāi)停只有N或N的倍數,空壓機設備開(kāi)停依賴(lài)人工管理。尤其在用氣負載頻繁變化時(shí),系統不能快速反應,也不能實(shí)現壓縮機排量的微調,這形成了空壓站各壓縮機的空載。
通常情況下,當壓力達到y公斤時(shí),空壓機進(jìn)入卸載運行狀態(tài),當壓力降到x公斤時(shí),壓縮機進(jìn)入空載狀態(tài),即關(guān)閉進(jìn)氣閥使電機處于空轉狀態(tài),同時(shí)將油氣預分離罐中多余的壓縮空氣通過(guò)放空閥放空。關(guān)閉進(jìn)氣閥使電機空轉,雖然可以使空壓機不需要再壓縮氣體作功,但空壓機在空轉中還是要帶動(dòng)螺桿或者活塞做回轉運動(dòng),電耗仍在繼續發(fā)生。實(shí)際檢測發(fā)現,空壓機空載時(shí)的能耗高達其滿(mǎn)載運行時(shí)的40%~55%。
b.爬升能耗高
螺桿壓縮機有兩種運行模式:加、卸載運行模式或空載、滿(mǎn)載運行模式。加、卸載控制方式使得壓縮氣體的壓力在x公斤~y公斤之間來(lái)回運動(dòng)。x公斤是最低工作壓力值,即能夠保證用戶(hù)正常工作的最低壓力(加載壓力)。一般情況下,x公斤、y公斤之間關(guān)系可以用公式來(lái)表示:y公斤=x公斤+(1+δ),δ是一個(gè)百分數,其數值大致在10%~25%之間。壓差一般在一公斤以上。通過(guò)理論計算和實(shí)際檢測,得知空壓機壓力每增加1公斤,能耗增加5-6%。
由此可知,在加、卸載供氣控制方式下的空壓機,其工作氣壓由x到y,有一個(gè)氣壓爬升的能耗,存在事實(shí)上的能源浪費。同時(shí),高于x公斤的氣體在進(jìn)入用氣終端前,其壓力需要經(jīng)過(guò)減壓閥減壓至接近x公斤,壓力越高流速越快,這就造成同樣的工況,壓力越高所耗氣量越大。這一過(guò)程同樣是一個(gè)能源浪費的過(guò)程。
c.傳統管理
在空壓站的使用管理過(guò)程中,存在兩種不可避免的矛盾。一種是企業(yè)對空壓機管理人員有明確的考核,那么會(huì )出現氣壓經(jīng)常不夠或能少開(kāi)就少開(kāi)的習慣,不利于生產(chǎn)線(xiàn)的正常運行,或出現壓力達不到設備使用要求導致用氣終端故障增加。一種是對空壓機管理人員沒(méi)有明確的考核,這就會(huì )導致空壓機多開(kāi)、空壓站空載能耗高的結果。無(wú)論哪種管理模式,其結果都會(huì )是空壓站電能浪費增大,而且不利于安全生產(chǎn)。