空压机系统节能设计方案之省电方法
作者:市场部 来源:赫渤压缩机(上海)有限公司 时间:2024-03-29 浏览次数:1
空压机系统省电方法探讨
本文以某火电厂大型空压站为例,分析了产气量>300m³/探讨了岷大型空压机站的节能设计方法,提出采用高低压分离式空压机系统,以及为低压系统选择具有较低功率的低压离心式空气压缩机系统。介绍了工程实施案例,节能优化效果显著。
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空压机省电的主要方法
通过优化系统选择,选择合理的空气压缩机和后处理设备,空气压缩机系统可以实现节能设计。
突破“同类型、同容量空气压缩机”在系统选型上的局限,根据不同的压力要求,选择高低压压缩空气分离系统;关注空压机设备的能效水平,根据具体功率参数选择节能型空压机;根据不同的压力露点选择合适的后处理设备,以减少后处理设备的压缩空气损失。
a 选择高低压压缩空气分流系统
根据工程不同用气压力要求,分别设置常规的高压空压机系统和低压空压机系统,系统分开,分别备用。
根据多个工程资料收集,浓相气力除灰系统和石灰石气力输送系统的输送压损一般在0.2~0.3MPa,个别电厂接近0.4MPa( 见图1),故对于这两种用气可以采用排气压力为0.3~0.55MPa的低压空压机。
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当离心式空气压缩机的额定负载稳定恒定时,其能效通常优于螺杆式压缩机,而螺杆式压缩机在可变负载条件下(如调节范围和方法、启停响应时间、灵活性和节能)的性能明显优于离心机。在选择大风量系统时,应注意系统风量随负荷变化的特点。主机应选择离心式空气压缩机以稳定运行,螺杆式空气压缩机应进行调整以运行。
一般来说,对于排气压力为0.7MPa的空压机,排气压力每降低0.1MPa,能耗可以降低7%左右。故采用低压空压机系统可以有效降低系统能耗。根据工程经验,对于低压耗气量超过300m³/min 的大型空压机站系统,推荐采用高低压系统分开设计,仪用气系统推荐采用高压螺杆系统,输送用气系统推荐采用低压离心+低压螺杆方案。
b 空压机进行合理选型
水分为微生物(如真菌、霉菌和细菌)的生长创造了理想的条件。这些生物在压缩空气系统中的湿热环境中繁殖。这些微生物不仅对您的压缩空气系统本身构成危险,而且对您的产品构成更大的威胁。当你的产品被顾客消费时,如食品、饮料或药品,情况尤其如此。
根据工程用气条件和系统选型要求,选择合适的空气压缩机不仅需要为仪表用高压螺杆式空气压缩机选择高能效产品,还需要选择低压离心式空气压缩机作为低压空气压缩机的主要操作机,从而导致较低的操作能耗。
国家高度重视设备节能,从行业规范和政策上为节能设备提供指导和支持。能效水平是决定产品是否节能的重要指标。
目前,容积式空压机能效等级共分为3级,其中1级能效更高。
对于喷油螺杆式空压机,单从设备的电耗来说,每一级能效值相差10%以上。这也意味着电能消耗相差10%以上,1台40m³/min,排气压力0.7MPa的空压机,运行电耗大约是250kW,如果按年运行5500h,电价按0.4元/ 度计算,每年节约10%的电耗大约节省5.5万元,相当于5年内节约的电费可以再买一台相同的设备,所以节能效果相当可观。
理论上能效等级越高越好,但是目前能达到1级能效的大功率空压机并不是特别多,为了便于设备招标,可以要求设备能效等级达到1级或2级,杜绝使用不节能设备。
c 后处理设备进行合理选型
水分为微生物(如真菌、霉菌和细菌)的生长创造了理想的条件。这些生物在压缩空气系统中的湿热环境中繁殖。这些微生物不仅对您的压缩空气系统本身构成危险,而且对您的产品构成更大的威胁。当你的产品被顾客消费时,如食品、饮料或药品,情况尤其如此。
其他节能方式
01空压机站的余热回收
空压机在压缩过程中产生大量的热能,但是由于这些热能回收温度不高,在电厂中能利用的地方不多,主要方向是生活热水利用、寒冷地区冬季取暖,后处理设备还可以利用了离心式空压机的压缩热等。
02空压机系统及管网的精确计算
通过对系统管网及布置的优化设计,降低系统的压降,从而在选择空压机时选择合适的压力。
03用集散控制系统或群控的节能控制系统
空气压缩机系统的主要管道应配备露点计和流量计,以便实时监测系统的运行状态并及时调节。除了基本的逻辑控制外,控制系统还应具有记录、存储和分析数据的功能。通过分析长期运行数据和优化算法,可以达到控制的目的。
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04针对系统选择大容量储气设备
一般来说,火电厂的用气比如除灰输送用气是波动的,可能造成空压机系统频繁启停。有效的气量消峰可以避免备用机的启停次数。
火电厂空压机站的节能判定
衡量电厂空压站是否节能的主要标准是单位气量的耗电指数(或单位功率的产气指数)。设备能效水平的概念在前面的设备部分已经提到,但有些设备的节能仅指设备本身。对于空气压缩机系统来说,影响节能的因素有很多。因此,对于火力发电厂的空气压缩机系统,特别是大容量空气压缩机系统来说,采用统一的系统能效指标来衡量系统的节能是非常必要的。
系统能效作为一项领先指标,可以直观地衡量系统的节能性能。这与设备初始投资和全生命周期优化标准所关注的方面不同,因为从长远来看,设备价格、维护和维修价格等是动态的,并随着技术进步而不断下降,而从长期来看,能源价格不断上涨。因此,能效指标在全生命周期优化的各项指标中更具前瞻性,其重要性不断提高。
空压机系统设备的初始投资仅占整个生命周期投资的8%左右,而电费的比例约为78%,表明系统的能效基本反映了整个生命周期的经济状况。
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目前,空压机行业空压站能效标准正在制定中,建议以综合输电效率标准为依据来判断空压站的节能水平。但热能回收占比较大,不能更好地反映火电厂空压站的实际情况。因此,在现阶段,我们不会使用综合输电效率。系统能效仍然是指空气压缩机设备的能效表示方法,它使用系统比功率:有效气体输出和输入功率的比值。
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