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螺桿空壓機焦化行業(yè)節能改造案例

  【壓縮機網(wǎng)一、應用特點(diǎn)

  壓縮空氣作為第二大動(dòng)力源,因其安全無(wú)害、環(huán)保清潔、環(huán)境適應性強、防過(guò)載等特點(diǎn),在工業(yè)中得到廣泛應用。以筆者公司二期空壓站為例,其提供的壓縮空氣主要應用于脫硫工藝、氣動(dòng)機具等環(huán)節,壓縮空氣系統另有以下特點(diǎn):

  1、集中為主,分散為輔

  主要用氣供給都是集中規劃在空壓站內,部分用氣點(diǎn)如推焦車(chē)等單獨配備空壓機。

  2、能源管理系統完善

  空壓站能源管理系統完善,電量、氣量等能源數據長(cháng)期監測并定期形成報告,給后期做節能提供了重要的依據。

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  3、高電壓,大容量

  集中供氣用氣量大,因此選用設備容量大,如二期空壓站采用的就是額定功率為355kW的空壓機。為了節約運行費用,設備全部選用10kV高電壓。

  二、改造前空壓站概況

  以二期空壓站為例,站內共有6臺噴油螺桿空氣壓縮機、2臺微熱吸干機和多個(gè)儲氣罐等配套設備。設備列表如表1,布局如下圖所示。

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  微熱吸干機由于處理后的壓縮空氣露點(diǎn)不達標,目前停用,因此現有空壓系統較為簡(jiǎn)單,空壓系統能效幾乎由空壓機本身能效決定,后處理影響不大。

  以2022年全年能效數據來(lái)看:

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  其中,單耗=耗電量/耗氣量,即產(chǎn)生每立方壓縮空氣消耗的電能,是評價(jià)空壓系統能效的標準之一。

  日常的用氣一般開(kāi)3臺設備,其余設備為備用。

  單耗呈現穩中有波動(dòng)。全年有7個(gè)月的單耗在0.125左右,其余5個(gè)月在0.108-0.190之間波動(dòng),以典型值0.125為基準,波動(dòng)幅度達65%。其波動(dòng)未找到明顯的規律,波動(dòng)的原因是,空壓機全為工頻設備,其氣量調節方式為on-off,即單臺的供氣量為0或額定供氣量,無(wú)中間值,所以用氣量與供氣量之間無(wú)法準確匹配。

  整體能效稍差。根據《TCGMA033002-2020壓縮空氣站節能設計指南》提供的計算方法,以典型單耗0.125計算,綜合輸功效率約46.2%,屬于4級能效空壓站。

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  三、改造思路與原理

  由于整個(gè)空壓系統比較簡(jiǎn)單,所以主要從空壓機本身的能效上著(zhù)手進(jìn)行改進(jìn)。具體通過(guò)以下方法:

  1、增加變頻設備,消除卸載,提高整體效率

  缺乏變頻調節時(shí),為了保持用氣安全,系統壓力會(huì )在一個(gè)相對較高的區間波動(dòng)。引入變頻設備之后,可以增加設備高效調節區間,使供氣量與用氣量匹配,壓力能夠維持在極小的波動(dòng)范圍內,從而避免壓力的爬坡,且設備不會(huì )進(jìn)入卸載狀態(tài),因此可節約大量能源。

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  2、采用兩級壓縮設備,提高單臺設備效率

  兩級壓縮螺桿機頭通過(guò)兩個(gè)機頭串聯(lián),使單級機頭的壓力比降低,減少內泄漏,提高容積效率,最高可提高15%的能效。

  四、改造效果顯著(zhù)

  結合實(shí)際運行需要,將原4-6號三臺空壓機,更換為1臺變頻加2臺工頻兩級壓縮螺桿空壓機。

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  改造完成后,經(jīng)過(guò)相同的儀表測算,得到以下數據:

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  1、節能效果顯著(zhù)

  改造后的單耗降低到0.109kWh/m3,綜合輸功效率53%,達到二級能效空壓站標準。以2022年全年數據為基礎,節能率可達20%,年節約電費107余萬(wàn)元。即使以2022年典型數據為基準,節能率也超過(guò)10%。

  2、壓力穩定,提高系統可靠性和供氣質(zhì)量

  供氣壓力從原來(lái)的0.65MPa-0.75MPa之間波動(dòng)到現在穩定在0.7MPa,供氣質(zhì)量大大提高,且系統避免了反復的壓力變動(dòng),設備可靠性也大為提高。

  五、總結

  本次改造達到了預期效果,具備一定的典型示范作用。本次成功改造,除了前期充分的調研和溝通外,還要歸功于近些年國產(chǎn)螺桿壓縮機和國產(chǎn)高壓變頻器的性能巨大提升,使整個(gè)項目的投資回報率大大提高。

  參考文獻

  中車(chē)壓縮機壓縮機使用手冊

來(lái)源:本站原創(chuàng )

標簽: 焦化空壓機螺桿  

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