【壓縮機網(wǎng)】本文原標題：《空壓站能效分級在節能上的應用與價(jià)值》

 

　　隨著(zhù)空氣壓縮機行業(yè)的不斷發(fā)展和升級，產(chǎn)品不斷推陳出新，特別是近10年來(lái)，不斷推出節能設備，出現了變頻空壓機、永磁變頻空壓機、兩級壓縮空壓機等等。行業(yè)人付出了很大的努力，不斷創(chuàng )新。整個(gè)空壓機行業(yè)在中國發(fā)展非?？?，空氣壓縮機的制造工藝水平和質(zhì)量不斷提高。

　　同時(shí)，我們也看到現實(shí)中一個(gè)非常重要的問(wèn)題，設備制造商把設備已經(jīng)做成了一級能效，但是使用設備的工廠(chǎng)是否發(fā)揮出設備的最佳效用呢？就好比我們把最優(yōu)良的“武器”給了士兵，如果士兵不會(huì )用或者沒(méi)有充分發(fā)揮“武器”的作用，結果還是打了敗仗一樣的道理?？諝鈮嚎s機作為通用設備，為工廠(chǎng)提供氣體動(dòng)力源，他們的運行工況會(huì )隨著(zhù)工廠(chǎng)的生產(chǎn)工藝變化、產(chǎn)品淡旺季的變化，生產(chǎn)組織方式的變化而發(fā)生變化。

 

　　對設備使用業(yè)主而言，空壓機的使用效率已經(jīng)不是簡(jiǎn)單的單臺空氣壓縮機自身能效等級的問(wèn)題，而是多臺空氣壓縮機協(xié)同運行的結果，也包括空氣后處理和整個(gè)壓縮空氣管網(wǎng)系統的能效，甚至從管理的高度，包括人員管理和全廠(chǎng)系統優(yōu)化。從這個(gè)角度，空壓站的能效等級更能反映其真正的空氣壓縮機使用的能效狀況。

 

　　這就好比一個(gè)運輸車(chē)隊，最早考慮的是購買(mǎi)單臺貨車(chē)時(shí)，在選型時(shí)依據工信部發(fā)布的單車(chē)油耗指導信息做決策（這個(gè)是基于標準理想條件下的油耗，考察的也是車(chē)輛生產(chǎn)制造企業(yè)的能力）。然后，在車(chē)輛使用過(guò)程中，車(chē)輛的保養維修車(chē)況和駕駛員的開(kāi)車(chē)習慣和水平會(huì )影響車(chē)隊油耗。最后，上升到車(chē)隊整體油耗管理水平，還包括了車(chē)輛匹配和調度能力，避免大馬拉小貨，配送路線(xiàn)選擇等，更多的會(huì )用車(chē)隊平均每噸貨物每公里的油耗來(lái)評估。

 

　　隨著(zhù)2018年10月1日發(fā)布的T/CGMA 033001-2018 壓縮空氣站能效分級指南標準正式開(kāi)始實(shí)施，空氣壓縮機行業(yè)的節能上升到了一個(gè)新的高度，真正意義上從工廠(chǎng)使用角度來(lái)指導能效考核標準。同樣是一級能效空氣壓縮機組成的不同空壓站，如果匹配、使用和管理不當，整站能效可能會(huì )下降到三級能效甚至更低。

 

　　下面通過(guò)實(shí)際案例來(lái)對空壓站整站能效分級理念和標準在節能上的應用與價(jià)值做進(jìn)一步的說(shuō)明。

 

　　案例一：某大型中外合資汽車(chē)制造工廠(chǎng)

 

　　2016年初，利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，服務(wù)商對該動(dòng)力車(chē)間能耗，壓縮機空氣流量進(jìn)行了數據采集，在近一年時(shí)間的持續測量中，我們擬合了工廠(chǎng)6天的壓縮空氣流量的波動(dòng)圖（圖1），大家可以看出該動(dòng)力車(chē)間用氣變化還是非常大，但是基本上是維持了三種典型的用氣工藝，第一條線(xiàn)用氣量是60立方/分鐘左右，第二條線(xiàn)是100立方/分鐘左右，第三條線(xiàn)是130立方/分鐘左右，這是整個(gè)工藝用氣比較集中的三條線(xiàn)；我們再看下圖2，客戶(hù)配置的都是產(chǎn)氣能力40立方/分鐘的空氣壓縮機（藍色），設備都是國外知名品牌的空氣壓縮機。我們通過(guò)流量和壓縮機放到一塊看，問(wèn)題就出來(lái)了，如果按照老的設備要完成工藝用氣的第一條線(xiàn)60立方，那么40立方的設備就需要開(kāi)兩臺，其中一臺肯定要出現加卸載狀況，而我們知道空氣壓縮機卸載時(shí)有30-45%能耗浪費。因此，客戶(hù)原先配置的40立方設備都無(wú)法完全切合工藝用氣的需求，整站能效利用水平很低。

　　通過(guò)設備的改造置換（圖2紅色設備）改造效果如下：

　　通過(guò)上面的這個(gè)例子我們可以看出，空氣壓縮機的使用，尤其是對空壓站（多臺空氣壓縮機一起運行）用氣工藝和特點(diǎn)越了解，配置的空壓站才會(huì )能效等級越好，才能讓空氣壓縮機的效用最大化，做到節能減排的效果。

 

　　案例二：某制造行業(yè)大型國企

　　這是一個(gè)典型的空壓站，它的能效等級隨著(zhù)用氣工藝的變化，整站能效在二級和三級之間波動(dòng)。

 

　　大家可以看到這個(gè)空壓站一個(gè)小時(shí)的實(shí)時(shí)比功率是在9.6到11(kW/(m3/min))之間波動(dòng)。在這個(gè)案例中，整站能效等級評估采用的是在線(xiàn)測量的方式。實(shí)際長(cháng)期的分析過(guò)程中，我們發(fā)現該氣站的實(shí)時(shí)能效等級其實(shí)是在二級與三級之間波動(dòng)和變化的。而且這個(gè)變化，在生產(chǎn)的不同時(shí)期，不同時(shí)間段，不同生產(chǎn)工藝，不同環(huán)境條件下都不一樣，也沒(méi)有找到簡(jiǎn)單明顯的變化規律。以圖3、4為例，分別在2019年11月和2020年1月，同樣對一周七天的分析，無(wú)論是一周內還是周與周的橫向對比，該站的能效等級都出現了很大的變化。

 

　　目前該站在壓力露點(diǎn)在-70℃到-40-70℃之間，壓縮空氣流量是20立方/分鐘到80立方/分鐘，空氣質(zhì)量屬于有油壓縮空氣。根據T/CGMA 033001-2018 壓縮空氣站能效分級指南標準，當該站整站比功率是10.3kW /(m3/min)時(shí)，排氣壓力是1.0MP，在標準中就可以找到相對應的輸功效率為=38.5；再乘以露點(diǎn)溫度的補償系數1.15，實(shí)際的輸功效率為：38.5*1.15=44.275，根據下方的表格我們找到對應的輸功效率對應的等級為：大于三級的41.5小于二級的45，因此這個(gè)空壓站等級為三級能效的空壓站，但是很接近二級能效。

 

　　上面這個(gè)案例我們可以清楚的發(fā)現，即使使用單機一級能效的空氣壓縮機，空壓站整站能效也只達到三級，說(shuō)明了空壓機單機性能和整站的能效等級是不能簡(jiǎn)單的畫(huà)等號的，一級能效的空壓機組合在一起不一定就是一級能效的空壓站。當然，沒(méi)有一級能效的空氣壓縮機，做不出一級能效的空壓站整站，想做出一級能效的空壓站，單機性能是條件之一。

 

　　這個(gè)結論也說(shuō)明，在空壓站實(shí)際運行過(guò)程中，能效利用其實(shí)非常復雜。不僅僅和設備設計制造水平相關(guān)，還和設備維護水平、設備使用運行能力、用氣工藝、環(huán)境工況等有關(guān)。系統性節能需要非常專(zhuān)業(yè)的綜合能力，才能真正有效提升系統能效水平。

 

　　在這個(gè)過(guò)程中，借助整站能效等級分析工具，特別是實(shí)時(shí)測量模式，能夠有效的長(cháng)期分析能效波動(dòng)和變化，選找出改進(jìn)空間和潛力，然后有針對性的做出節能改進(jìn)和調整，不斷提升整站能效等級，實(shí)現生產(chǎn)的降耗和成本優(yōu)化。作為有效綜合評估系統能效的指數-空壓站整站能效等級可以幫助業(yè)主做出有效的判斷和確認節能改進(jìn)方向和節能手段的最終效果。

 

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