壓縮機作為應(yīng)用于眾多領(lǐng)域的產(chǎn)品之一,走上節(jié)能環(huán)保之路更是勢在必行。但在國內(nèi)許多使用壓縮機的企業(yè)對壓縮機的節(jié)能概念并不是很重視,他們認為壓縮機性能穩(wěn)定可靠就行,節(jié)能是次要的。 其實并非如此,壓縮機是用電大戶,空壓系統(tǒng)電能消耗占工業(yè)能耗的8~10%左右,是電動系統(tǒng)四大耗能設(shè)備之一。空壓機耗電量約為2260億kW·h/a,其中有效能耗只占66%,其余34%的能量(約768.4億k·Wh/a)被白白浪費掉,空壓系統(tǒng)的節(jié)能亟待高效開展。大量的數(shù)據(jù)表明,壓縮空氣系統(tǒng)的主要費用都耗費在運行環(huán)節(jié)上,在其生命周期中,運行費用(電費)占據(jù)的比例高達78~92%。 例如一臺容積流量為2m3/min,壓力為8kg的風冷空氣壓縮機,大約每小時耗電量為150度,運行20h計算,每天耗電量為3000度,一年以運行300天計算,每年耗電量為900000度,以工業(yè)用電1元/度計算,每年的電費就高達90萬。整個壽命周期僅以5年計算,則一臺20m3/min壓縮機的電費成本將高達450萬,加上5年的維修保養(yǎng)費就500多萬,而購買成本在10-20萬之間,購買成本占據(jù)的比例僅為2%-5%。根據(jù)GB19153-2009標準規(guī)定此型號的空氣壓縮機1、2、3級能效機組輸入比功率值分6.3、7.1、8.1,2級、3級能效占1級能效的比例約為113%、129%,3級能效占2級能效的比例約為114%。這說明每提高一級能效將節(jié)約用電量超10%,提高二級將節(jié)約用電量近30%,從這些數(shù)據(jù)可以看出壓縮機節(jié)能意義非常重大。 節(jié)能案例 某化纖有限公司現(xiàn)有空壓機4臺,排氣壓力0.85MPa,其中3臺MM160-8.5,容積流量為26m3/min,壓縮電機額定功率160kW;1臺MM75-8.5,容積流量為12.1m3/min,壓縮電機額定功率75kW。 1.系統(tǒng)狀況 該公司4臺空壓機大多數(shù)時間采用一大一小方式運行,總供氣量為38.1m3/min,其中75kW空壓機設(shè)定加卸載壓力為0.66MPa和0.76MPa,160kW空壓機設(shè)定加卸載壓力為0.68MPa和0.78MPa。實際工作中75kW 的MM75空壓機約只有60%的加載率,160kW的MM160空壓機基本一直處于加載狀態(tài)。 經(jīng)過測試,75kW空壓機卸載時最小輸入功率30kW左右,加載時最高輸入功率85kW,160kW的空壓機一直處于加載狀態(tài),運行比較平穩(wěn),輸入功率一直保持為165kW左右。 工廠工藝要求空壓機運行壓力不低于0.6MPa,需求量大時兩臺160kW工作。 2.節(jié)能原理 該公司的空壓機耗電量占全廠總耗電量16%左右,空壓機系統(tǒng)年總用電量為180萬kWh左右,因此對空壓機系統(tǒng)進行節(jié)能改造意義十分重大。 由于生產(chǎn)工藝所需的壓縮空氣不斷變化和生產(chǎn)安排的調(diào)整,導(dǎo)致車間對壓縮空氣的需求量也在不斷變化,為了適應(yīng)這種變化,空壓機系統(tǒng)一般采用加卸載的方式運行。壓縮空氣的需求量減少使空壓機排氣壓力達到卸載壓力時,空壓機開始卸載。空壓機卸載時進氣口關(guān)閉,電機空轉(zhuǎn)不產(chǎn)生壓縮空氣,但是其耗電功率基本占到額定功率的30%左右,甚至更多,從而導(dǎo)致空壓機系統(tǒng)在部分負荷時效率較低。、 依據(jù)螺桿式空壓機的排氣量和轉(zhuǎn)速、耗電功率基本上成正比例的關(guān)系,通過采用變頻器對系統(tǒng)進行恒壓控制,可根據(jù)系統(tǒng)的實際用氣需求調(diào)節(jié)壓縮機的轉(zhuǎn)速,使空壓機排氣量和實際需求量達到基本平衡,系統(tǒng)壓力波動控制在較小的范圍內(nèi),從而節(jié)約空壓機采用傳統(tǒng)加卸載運行方式時不必要的能耗:降低傳統(tǒng)控制方式中加載時較高壓力導(dǎo)致的高電耗,避免卸載時空壓機電機空轉(zhuǎn)做無用功。 3.節(jié)能改造 根據(jù)該公司壓縮空氣系統(tǒng)的使用情況,配置變頻器用于空壓機系統(tǒng)的控制。該變頻器根據(jù)壓縮空氣的實際需求量,按循環(huán)啟動的方式閉環(huán)控制4臺空壓機的運行,在滿足系統(tǒng)正常安全和穩(wěn)定運行的前提下,大幅降低系統(tǒng)運行能耗。 當系統(tǒng)中一臺75kW(產(chǎn)氣量12.1m3 /min)空壓機以60%加載率運行,一臺160kW(產(chǎn)氣量26m3/min)空壓機無卸載運行時,系統(tǒng)實際每小時耗能約為236.5kWh,當75kW空壓機改用變頻恒壓運行時,系統(tǒng)每小時耗能為226kWh,每小時節(jié)能10.5kWh。 按空壓機每年運行8000小時計算,年節(jié)能量為8.4萬kWh,每度電按0.8元計算,年可節(jié)約電費6.72萬元。 4.小結(jié) 隨著科學技術(shù)的發(fā)展,空氣壓縮機作為一種重要的動力輸出,被廣泛應(yīng)用于機械、冶煉、鋼鐵、建材、半導(dǎo)體、熱電、醫(yī)藥、化工、食品、紡織、醫(yī)藥等眾多工業(yè)領(lǐng)域。然而,空壓機屬于高能耗設(shè)備,在某些行業(yè)耗電占到了生產(chǎn)耗電的60%以上,故俗稱“電老虎”。節(jié)能是一項長期的戰(zhàn)略任務(wù)和基本國策,也是實施十三五規(guī)劃的緊迫任務(wù)。 |
壓縮機節(jié)能現(xiàn)狀及案例,這是大部分客戶忽視的!