工業(yè)用空氣壓縮機站節(jié)能與應用
和電能一樣,,壓縮空氣是工業(yè)生產(chǎn)必不可少的能量載體,。隨著科學技術的發(fā)展,,空氣壓縮機作為一種重要的動力裝備,,被廣泛應用于機械,,冶金,,建材,、電子電力,,化工,,食品,,紡織等眾多工業(yè)領域。然而,,空壓機屬于高能耗設備,,在某些行業(yè)耗電占到了生產(chǎn)耗電的30%以上,故俗稱“電老虎”,。節(jié)能是一項長期的戰(zhàn)略任務和基本國策,,也是實施十二五規(guī)劃的緊迫任務。今天小編和大家一起探討工業(yè)用空氣壓縮機站節(jié)能與應用
一,、空壓站工作現(xiàn)狀
傳統(tǒng)空壓站由N臺壓縮機組成,。空壓站空壓機的開,、停依賴空壓站值班人員管理,。由于工業(yè)用壓縮機功率較大,在控制上一般采用加載,、卸載的控制方式,,即X公斤加載,Y公斤卸載,。
二、能源浪費的原因
1,、空載能耗高,。目前企業(yè)壓縮機為單臺N立方,壓縮機開停只有N或N的倍數(shù),,空壓機設備開停依賴人工管理的傳統(tǒng),。尤其在用氣負載頻繁變化時,,系統(tǒng)不能快速反應,也不能實現(xiàn)壓縮機排量的微調(diào),。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(tǒng)公斤時,,空壓機進入卸載運行狀態(tài),,當壓力降到x公斤時,壓縮機進入空載狀態(tài),,即關閉進氣閥使電機處于空轉(zhuǎn)狀態(tài),,同時將油器預分離罐中多余的壓縮空氣通過放空閥放空。關閉進氣閥使電機空轉(zhuǎn)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(zhuǎn)中還是要帶動螺桿或者活塞做回轉(zhuǎn)運動,,電耗仍在繼續(xù)發(fā)生。實際檢測發(fā)現(xiàn),,空壓機空載時的能耗高達其滿載運行時的40%~55%,。
2、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公斤之間來回運動,。X公斤是最低工作壓力值,,即能夠保證用戶正常工作的最低壓力(加載壓力)。一般情況下,,x公斤,、y公斤之間關系可以用下式來表示:y公斤=x公斤+(1+δ),δ是一個百分數(shù),,其數(shù)值大致在10%~25%之間,。壓差一般在一公斤以上。通過理論計算和實際檢測,,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(jié),,有一個氣壓爬升的能耗,,存在事實上的能源浪費,。
同時,高于x公斤的氣體在進入用氣終端前,,其壓力需要經(jīng)過減壓閥減壓至接近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,。這一過程同樣是一個能源浪費的過程。
3,、傳統(tǒng)管理,。在空壓站的使用管理過程中,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,,那么會出現(xiàn)氣壓經(jīng)常不夠或能少開就少開的習慣,不利于生產(chǎn)線的正常運行,,或出現(xiàn)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有明確的考核,這就會導致空壓機多開,、空壓站空載能耗高的結(jié)果,。無論哪種管理模式,其結(jié)果都會是空壓站電能浪費增大,,而且不利于安全生產(chǎn),。
4、其他,??諌赫究諌簷C配置的缺陷或用氣端用氣量不斷變化時,管網(wǎng)供氣壓力不可避免地產(chǎn)生較大幅度的波動,。這就導致空壓機頻繁加,、卸載,頻繁調(diào)節(jié)進氣閥,,會加速進氣閥的磨損,,增加維修量及維修成,同時供氣穩(wěn)定性差,,供氣精度達不到工藝要求,,影響產(chǎn)品品質(zhì)。
三,、空壓站節(jié)能空間分析
通過空壓站節(jié)能控制系統(tǒng)對既有空壓站實施節(jié)能改造,,可以有效改變傳統(tǒng)空壓站能源浪費巨大的被動局面。該系統(tǒng)主要從以下方面實現(xiàn)電能節(jié)約。
1,、降低空載能耗。優(yōu)化空壓站流量調(diào)節(jié)范圍,,改變傳統(tǒng)空壓站空壓機運行控制的單臺N立方或N立方倍數(shù)開停模式,,實現(xiàn)空壓站1-N立方自動調(diào)節(jié)。系統(tǒng)可以根據(jù)實際用氣量自動調(diào)整優(yōu)化設備運行,。當用氣量頻繁變化時,,系統(tǒng)可以快速反應,及時地增減空壓機開停數(shù)量,,達成空壓站產(chǎn)氣量微調(diào),,做到按需產(chǎn)氣,使整個空壓機房運行更加科學合理,,從而有效降低電耗,。同時,可以降低空壓站空壓機維護維修費用,,延長空壓機使用時間,。
2、降低爬升能耗,。系統(tǒng)運行壓力,,可以維持在正負0.2公斤之間,基本做到恒壓供氣,,減少壓力爬升,,有效節(jié)約能耗。同時,,供氣壓力穩(wěn)定,,有利于提高終端用氣設備可靠性,延長其使用壽命,,提高產(chǎn)品穩(wěn)定性,。
3、實現(xiàn)多機智能控制,。增加可靠性,,減少人工成本。系統(tǒng)能夠有效克服人工操作不能隨用氣量變化而及時,、精確調(diào)節(jié)空壓機運行的弊端,。大大提升空壓站的智能化水平,減少對人工的依賴,,使空壓機運行更加科學合理,。
四、工業(yè)用節(jié)電控制系統(tǒng)原理
空壓站智能節(jié)電控制系統(tǒng)由恒壓調(diào)速模塊,、壓力檢測單元,、控制單元,、PLC集中控制模塊(中央處理器)、短信報警模塊等部分組成,。系統(tǒng)通過壓力檢測單元檢測供氣系統(tǒng)管線壓力,,并將將該信號提供給PLC集中控制模塊(中央處理器)。該模塊自動計算空壓站空壓機的開停,,運用PLC控制單元實現(xiàn)企業(yè)空壓機站點的“組態(tài)控制”,,可以實現(xiàn)企業(yè)空氣壓縮系統(tǒng)的“統(tǒng)籌兼顧”,更加精準,、經(jīng)濟,、精細地使用空壓機設備,達成整個企業(yè)用氣量的平衡和優(yōu)化,,深層次杜絕電能浪費,。