【壓縮機網(wǎng)】在工廠(chǎng)的實(shí)際運行過(guò)程中，經(jīng)常會(huì )遇到空氣壓縮站的額定產(chǎn)氣量與實(shí)際用氣需求相差較大、空氣壓縮機組工作負荷低，處于非經(jīng)濟運行區的情況，導致空氣壓縮站的運行效率下降，造成能源的浪費。針對上述問(wèn)題，工廠(chǎng)通常會(huì )對空氣壓縮站進(jìn)行節能改造，通過(guò)調整空氣壓縮機的配備數量、更換額定排氣量較小的空氣壓縮機等方式，使其盡可能工作在高效區，以達到節能的目的。

　　在節能改造的過(guò)程中，要進(jìn)行空氣壓縮機選型，首先要確定空氣壓縮站的總產(chǎn)氣量。由于用戶(hù)端的用氣量并非完全不變，而是存在一定的波動(dòng)，通過(guò)實(shí)際測試的運行數據，如何確定一個(gè)合理的用氣量區間，成為空氣壓縮站節能改造首先要解決的問(wèn)題。如果用氣區間設置的過(guò)大，則空氣壓縮機仍處于較低負荷下運行，還是有能源浪費；如果用氣區間設置過(guò)小，則空氣壓縮站的最大供氣量可能無(wú)法滿(mǎn)足生產(chǎn)用氣的峰值需求，從而影響用戶(hù)端的正常生產(chǎn)，這是萬(wàn)萬(wàn)不可取的。

　　筆者在工作中對遇到的這種問(wèn)題進(jìn)行了深入思考，從統計學(xué)的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，對空氣壓縮站的運行數據進(jìn)行分析，從而確定一個(gè)合理的用氣量區間，為空氣壓縮站節能改造的選型提供了依據。下面通過(guò)實(shí)際案例進(jìn)行說(shuō)明。

　　某太陽(yáng)能電池工廠(chǎng)空氣壓縮站目前配備3臺型號完全一致的離心式空氣壓縮機，每臺空氣壓縮機額定功率500kW，額定產(chǎn)氣量為70m3/min。其2019年2月15日-24日運行數據見(jiàn)表1。

　　根據運行數據，計算可得出該空氣壓縮站的平均產(chǎn)氣量為138.56m3/min，平均最大氣量為162.66m3/min，瞬時(shí)最大氣量為160.70m3/min。

　　統計學(xué)知識告訴我們，標準偏差是反映一組測量數據離散程度的統計指標，指統計結果在某一個(gè)時(shí)段內誤差上下波動(dòng)的幅度，是正態(tài)分布的重要參數之一。

　　對于正態(tài)分布，變量落在（μ-1σ，μ+1σ）區間內的概率為0.6827，變量落在（μ-2σ，μ+2σ）區間內的概率為0.9544，變量落在（μ-3σ，μ+3σ）區間內的概率為0.9974。在實(shí)際工程應用中，可用實(shí)測數據的平均值代替μ，標準偏差s代替σ。

　　標準偏差：
 

 

　　我們對表1中的運行數據進(jìn)行計算，得出空氣壓縮站平均流量的標準偏差s=9.60 m3/min（由于24日計算出的平均流量為107.66 m3/min，與其他數字相差較大，計算標準偏差時(shí)予以剔除）。由此選擇2倍的標準偏差空氣壓縮站的最大產(chǎn)氣量為：

　　

　　產(chǎn)氣量小于157.56m3/min的概率為0.9544，而在統計學(xué)上，發(fā)生概率低于0.05的事件被認定為小概率事件，故認定該選擇合理。

 

　　由此，可對該空氣壓縮站進(jìn)行如下節能改造：保持原有的2臺離心式空氣壓縮機不變，其總產(chǎn)氣量為140m3/min，考慮到實(shí)際過(guò)程中需要一定的裕量，所以將另外一臺離心式空氣壓縮機更換為一臺無(wú)油螺桿式空氣壓縮機，額定產(chǎn)氣量為30m3/min，即可滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。

 

　　作者簡(jiǎn)介

　　李根臣，男，工程師，畢業(yè)于西安電子科技大學(xué)，西安交通大學(xué)電氣工程碩士（在讀），現任隆基綠能科技股份有限公司總務(wù)中心工程管理部能動(dòng)系統主任工程師，主要負責節能相關(guān)工作。

 

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