大量數據表明，壓縮空氣系統主要費用都耗費在運行環節上

2018-07-19 17:07:00

空壓系統電能消耗占工業能耗的8～10%左右，全國空壓機耗電量約為2260億kW?h/a，其中有效能耗只占66%，其余34%的能量（約768.4億kW?h/a）被白白浪費掉，空壓系統節能亟待高效開展。大量數據表明，壓縮空氣系統主要費用都耗費在運行環節上，在其生命周期中，運行費用（電費）占比高達78～92%。因此，如何通過精細化管理，對能耗深入挖潛，提高能源使用效率，是每個企業都要面臨的一個課題。

根據現場調研與檢測獲取的大量生產數據，結合工程經驗，發現大部分壓縮空氣系統運行能耗高的主要原因如下：

1、設備效率低

幾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，僅僅為了滿足生產的基本需求；空壓機調節方式落后、無集中控制，用氣量隨機變化時，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

沒有對供氣壓力進行分級規劃，而是簡單采用高壓供氣外加機械自力式減壓閥來滿足不同的壓力需求，大量的能源浪費在閥門上。此外，當需求側用氣量變化引起管網壓力的隨機波動，為了避免機組的頻繁啟停，需要設定一個很寬的壓力變化范圍，造成空壓機出口壓力的大幅波動，增加了空壓系統的運行能耗。

3、能源浪費的原因

空載能耗高：目前多數企業壓縮機為單臺N立方，壓縮機開停只有N或N的倍數，空壓機設備開停依賴人工管理的傳統。尤其在用氣負載頻繁變化時，系統不能快速反應，也不能實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，空壓機進入卸載運行狀態，當壓力降到x公斤時，壓縮機進入空載狀態，即關閉進氣閥使電機處于空轉狀態，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螺桿或者活塞做回轉運動，電耗仍在繼續發生。實際檢測發現，空壓機空載時的能耗高達其滿載運行時的40%～55%。

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公式來表示：y公斤＝x公斤＋（1＋δ），δ是一個百分數，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，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。

傳統管理：在空壓站的使用管理過程中，存在兩種不可避免的矛盾。一種是企業對空壓機管理人員有明確的考核，那么會出現氣壓經常不夠或能少開就少開的習慣，不利于生產線的正常運行，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果。無論哪種管理模式，其結果都會是空壓站電能浪費增大，而且不利于安全生產。

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