随着资源节约型和环境友好型社会的提出和建设,做好节能工作越来越重要,这也是提高资源利用效率的内在要求。压缩空气系统具有调节性能好、运输方便、应用范围广等优点。为了获得满足使用要求的高质量压缩空气,需要消耗大量电能。同时,大多数企业的压缩空气系统都存在能耗高、维护成本高、故障率高等问题。所以现在大部分企业都希望提高压缩空气的安 全性,提高生产运营效率,节约运营成本。
水、电、气是工业领域广泛使用的动力源,尤其是压缩空气占工业生产总能耗的15/100~20/100。压缩空气系统85/100的能耗是电能消耗,我国工业压缩机年用电量占全国总用电量的6/100以上。空压机的运行成本由采购成本、维护成本和运行成本组成。在空压机的生命周期成本中,采购成本和维护成本仅占10/100-15/100,而运行成本却高达85/100。
通过大量成功的市场成果和经验分析,我国压缩空气系统的节能空间一般在10/100-35/100左右。造成能源浪费的主要原因是机组系统陈旧,后处理设备和管网配置不合理,管理不善,导致压缩空气系统压力损失大,管道泄漏量大,单机工作效率低。在压缩空气系统的运行中,找出影响系统高能耗的关键因素是我们解决能源浪费的根本。
我们可以从以下几个方面找出能源浪费的关键因素:
空压机能耗浪费:主要体现在压缩机进气阀的调节方式上。有时为了稳定输出压力,加卸载范围过窄,导致进气阀不断加卸载,会消耗额定功率的60/100以上。另外,有些用户为了几个高气压点,提高整个空压站的供气压力。在这种情况下,能 量分配不合理。还有空压机机头随机年龄的增加,一次或多次大修的历史经验,都是造成巨大能源浪费的根本原因。
后处理设备的配置:如果空压机和空冷器、吸入式干燥器和过滤器之间没有一定的风量匹配比例,也会导致压降和空气损失的增加,这也将是能源浪费的一大因素。后处理设备配置不合理。压缩空气中的饱和水在一定条件下会凝结成水,聚集在系统的某些部位。这些水将与酸性油混合腐蚀管道,导致运动部件堵塞或磨损,气动元件失效。在寒冷地区,水的冻结会导致管道冻结或破裂。同时,压缩空气质量达不到使用要求,造成产品质量差,资源浪费。
压缩空气大量泄漏:压缩空气泄漏是工厂中蕞严重的问题,也是常见的能源浪费之一。比如一般企业,压缩空气压力7Bar,电费0.8元/度,单位成本0.10-0.12元/Nm3。如果管道上有一个1毫米的孔,在7巴的压力下,气体泄漏量约为68升/分钟(0.068立方米/分钟)。如果加油站一年运行8000小时,燃气泄漏量约为32640Nm3,大约需要4000元!
维护成本居高不下:随着机组设备年龄的增长,运行的机械部件会出现老化或金属疲劳。如果机组配置不合理,使用劣质耗材和油品,这样会加速机械部分的组件损坏。此外,如果一些空压站环境恶劣,空气中的油和灰尘过多,空压机头的转子、气缸、气动阀和气动马达的使用寿命会缩短,导致维护成本上升。
为了解决上述能源浪费过大的问题,首先对用户的用气习惯进行精细测量,然后根据测量结果量身定制空压站内的所有设备和管道,优化空压站的控制和传输系统,利用物联网和大数据分析管理对空压站进行远程控制,实时在线监测和分析设备的节能和运行状态。然后通过精细化管理、维护、定期检查、动态优化,保证了系统运行的稳定性和持续的节能效果。