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空壓機(jī)系統(tǒng)省電方法探討

通過優(yōu)化系統(tǒng)選擇，選擇合理的空氣壓縮機(jī)和后處理設(shè)備，空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)。

突破“同類型、同容量空氣壓縮機(jī)”在系統(tǒng)選型上的局限，根據(jù)不同的壓力要求，選擇高低壓壓縮空氣分離系統(tǒng)；關(guān)注空壓機(jī)設(shè)備的能效水平，根據(jù)具體功率參數(shù)選擇節(jié)能型空壓機(jī)；根據(jù)不同的壓力露點(diǎn)選擇合適的后處理設(shè)備，以減少后處理設(shè)備的壓縮空氣損失。

根據(jù)工程不同用氣壓力要求，分別設(shè)置常規(guī)的高壓空壓機(jī)系統(tǒng)和低壓空壓機(jī)系統(tǒng)，系統(tǒng)分開，分別備用。

根據(jù)多個工程資料收集，濃相氣力除灰系統(tǒng)和石灰石氣力輸送系統(tǒng)的輸送壓損一般在0.2～0.3MPa，個別電廠接近0.4MPa( 見圖1)，故對于這兩種用氣可以采用排氣壓力為0.3～0.55MPa的低壓空壓機(jī)。

當(dāng)離心式空氣壓縮機(jī)的額定負(fù)載穩(wěn)定恒定時，其能效通常優(yōu)于螺桿式壓縮機(jī)，而螺桿式壓縮機(jī)在可變負(fù)載條件下（如調(diào)節(jié)范圍和方法、啟停響應(yīng)時間、靈活性和節(jié)能）的性能明顯優(yōu)于離心機(jī)。在選擇大風(fēng)量系統(tǒng)時，應(yīng)注意系統(tǒng)風(fēng)量隨負(fù)荷變化的特點(diǎn)。主機(jī)應(yīng)選擇離心式空氣壓縮機(jī)以穩(wěn)定運(yùn)行，螺桿式空氣壓縮機(jī)應(yīng)進(jìn)行調(diào)整以運(yùn)行。

一般來說，對于排氣壓力為0.7MPa的空壓機(jī)，排氣壓力每降低0.1MPa，能耗可以降低7%左右。故采用低壓空壓機(jī)系統(tǒng)可以有效降低系統(tǒng)能耗。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，對于低壓耗氣量超過300m3/min 的大型空壓機(jī)站系統(tǒng)，推薦采用高低壓系統(tǒng)分開設(shè)計(jì)，儀用氣系統(tǒng)推薦采用高壓螺桿系統(tǒng)，輸送用氣系統(tǒng)推薦采用低壓離心＋低壓螺桿方案。

水分為微生物（如真菌、霉菌和細(xì)菌）的生長創(chuàng)造了理想的條件。這些生物在壓縮空氣系統(tǒng)中的濕熱環(huán)境中繁殖。這些微生物不僅對您的壓縮空氣系統(tǒng)本身構(gòu)成危險，而且對您的產(chǎn)品構(gòu)成更大的威脅。當(dāng)你的產(chǎn)品被顧客消費(fèi)時，如食品、飲料或藥品，情況尤其如此。

根據(jù)工程用氣條件和系統(tǒng)選型要求，選擇合適的空氣壓縮機(jī)不僅需要為儀表用高壓螺桿式空氣壓縮機(jī)選擇高能效產(chǎn)品，還需要選擇低壓離心式空氣壓縮機(jī)作為低壓空氣壓縮機(jī)的主要操作機(jī)，從而導(dǎo)致較低的操作能耗。

國家高度重視設(shè)備節(jié)能，從行業(yè)規(guī)范和政策上為節(jié)能設(shè)備提供指導(dǎo)和支持。能效水平是決定產(chǎn)品是否節(jié)能的重要指標(biāo)。

目前，容積式空壓機(jī)能效等級共分為3級，其中1級能效更高。

對于噴油螺桿式空壓機(jī)，單從設(shè)備的電耗來說，每一級能效值相差10％以上。這也意味著電能消耗相差10%以上，1臺40m3/min，排氣壓力0.7MPa的空壓機(jī)，運(yùn)行電耗大約是250kW，如果按年運(yùn)行5500h，電價按0.4元/ 度計(jì)算，每年節(jié)約10％的電耗大約節(jié)省5.5萬元，相當(dāng)于5年內(nèi)節(jié)約的電費(fèi)可以再買一臺相同的設(shè)備，所以節(jié)能效果相當(dāng)可觀。

理論上能效等級越高越好，但是目前能達(dá)到1級能效的大功率空壓機(jī)并不是特別多，為了便于設(shè)備招標(biāo)，可以要求設(shè)備能效等級達(dá)到1級或2級，杜絕使用不節(jié)能設(shè)備。

水分為微生物（如真菌、霉菌和細(xì)菌）的生長創(chuàng)造了理想的條件。這些生物在壓縮空氣系統(tǒng)中的濕熱環(huán)境中繁殖。這些微生物不僅對您的壓縮空氣系統(tǒng)本身構(gòu)成危險，而且對您的產(chǎn)品構(gòu)成更大的威脅。當(dāng)你的產(chǎn)品被顧客消費(fèi)時，如食品、飲料或藥品，情況尤其如此。

其他節(jié)能方式

空壓機(jī)在壓縮過程中產(chǎn)生大量的熱能，但是由于這些熱能回收溫度不高，在電廠中能利用的地方不多，主要方向是生活熱水利用、寒冷地區(qū)冬季取暖，后處理設(shè)備還可以利用了離心式空壓機(jī)的壓縮熱等。

通過對系統(tǒng)管網(wǎng)及布置的優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低系統(tǒng)的壓降，從而在選擇空壓機(jī)時選擇合適的壓力。

空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)的主要管道應(yīng)配備露點(diǎn)計(jì)和流量計(jì)，以便實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)并及時調(diào)節(jié)。除了基本的邏輯控制外，控制系統(tǒng)還應(yīng)具有記錄、存儲和分析數(shù)據(jù)的功能。通過分析長期運(yùn)行數(shù)據(jù)和優(yōu)化算法，可以達(dá)到控制的目的。

一般來說，火電廠的用氣比如除灰輸送用氣是波動的，可能造成空壓機(jī)系統(tǒng)頻繁啟停。有效的氣量消峰可以避免備用機(jī)的啟停次數(shù)。

火電廠空壓機(jī)站的節(jié)能判定

衡量電廠空壓站是否節(jié)能的主要標(biāo)準(zhǔn)是單位氣量的耗電指數(shù)（或單位功率的產(chǎn)氣指數(shù)）。設(shè)備能效水平的概念在前面的設(shè)備部分已經(jīng)提到，但有些設(shè)備的節(jié)能僅指設(shè)備本身。對于空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)來說，影響節(jié)能的因素有很多。因此，對于火力發(fā)電廠的空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)，特別是大容量空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)來說，采用統(tǒng)一的系統(tǒng)能效指標(biāo)來衡量系統(tǒng)的節(jié)能是非常必要的。

系統(tǒng)能效作為一項(xiàng)領(lǐng)先指標(biāo)，可以直觀地衡量系統(tǒng)的節(jié)能性能。這與設(shè)備初始投資和全生命周期優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)所關(guān)注的方面不同，因?yàn)閺拈L遠(yuǎn)來看，設(shè)備價格、維護(hù)和維修價格等是動態(tài)的，并隨著技術(shù)進(jìn)步而不斷下降，而從長期來看，能源價格不斷上漲。因此，能效指標(biāo)在全生命周期優(yōu)化的各項(xiàng)指標(biāo)中更具前瞻性，其重要性不斷提高。

空壓機(jī)系統(tǒng)設(shè)備的初始投資僅占整個生命周期投資的8%左右，而電費(fèi)的比例約為78%，表明系統(tǒng)的能效基本反映了整個生命周期的經(jīng)濟(jì)狀況。

目前，空壓機(jī)行業(yè)空壓站能效標(biāo)準(zhǔn)正在制定中，建議以綜合輸電效率標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)來判斷空壓站的節(jié)能水平。但熱能回收占比較大，不能更好地反映火電廠空壓站的實(shí)際情況。因此，在現(xiàn)階段，我們不會使用綜合輸電效率。系統(tǒng)能效仍然是指空氣壓縮機(jī)設(shè)備的能效表示方法，它使用系統(tǒng)比功率：有效氣體輸出和輸入功率的比值。

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2023/8/26

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