【壓縮機網(wǎng)】空壓機是企業(yè)中常見(jiàn)的動(dòng)力設備，全稱(chēng)是空氣壓縮機，是一種將機械能轉化成氣體壓力能的裝置，是壓縮空氣的氣壓發(fā)生裝置。

　　空壓機可應用于提供空氣動(dòng)力、控制自動(dòng)化裝置、地下通道換氣等不同場(chǎng)合，廣泛出現在采礦、紡織、冶金、機械制造、土木工程、石油化工等各行各業(yè)里，是許多企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)不可或缺的關(guān)鍵設備。

　　空壓機的功能非常強大，稱(chēng)得上是企業(yè)生產(chǎn)的“勞?！?，但它的能耗也不可小覷。據研究，空壓機系統的耗電量可以占到用氣企業(yè)總耗電量的15%～35%，在空壓機的全生命周期成本中，能耗成本就要占到約四分之三。

　　在當前我國企業(yè)的壓縮空氣系統中，能源浪費主要表現為泄漏偏大、壓縮機配置及運行僅以保壓為目的、供給壓力不合理、氣槍噴嘴低效、設備用氣存在浪費、現場(chǎng)工人用氣成本意識淡薄等問(wèn)題。因此，空壓機的能效提升對于企業(yè)節能降碳而言顯得尤為重要。

　　節能潛力

　　空壓機節能不是一個(gè)新鮮話(huà)題，相關(guān)的研究也有數十年之久。隨著(zhù)理論深入和技術(shù)迭代，近年來(lái)不斷涌現出更高效的空壓機節能解決方案，推動(dòng)空壓機的運行效率不斷提升。

　　需要注意的是，在考慮空壓機的能效提升時(shí)，我們必須清晰地認識到空壓機只是系統的一部分。在企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)應用過(guò)程中，空壓機往往不會(huì )獨立運行，而是與干燥機、儲氣罐、凈化過(guò)濾裝置等組成空壓站，壓縮機作為氣源供氣，再經(jīng)由輸氣管網(wǎng)輸送至末端用氣設備。

　　因此，空壓機系統的總能耗除了受空壓機類(lèi)型、型號、尺寸等自身要素的影響外，還取決于控制機制、系統設計、使用維護等諸多因素。那么，空壓機系統都有哪些節能潛力可以挖掘呢？

　　1.空壓機

　　設備老舊：經(jīng)過(guò)多輪技術(shù)升級，部分企業(yè)早年配置的空壓機已經(jīng)大幅落伍，能效水平較差，加之使用年限較長(cháng)導致的設備損耗，運行效率十分不理想。

　　能力過(guò)剩：部分企業(yè)在配置空壓機時(shí)缺乏規劃，空壓機與末端設備的匹配不合理，在滿(mǎn)足生產(chǎn)的基本需求的同時(shí)，存在能力過(guò)剩和能耗浪費的情況。

　　熱量浪費：空壓機運行時(shí)，真正用于增加空氣勢能所消耗的電能，在總耗電量中只占很小的一部分，大約85%的電能都轉化為熱量，通過(guò)風(fēng)冷或者水冷的方式排放到空氣中。

　　2.空壓站

　　調配運行無(wú)序：許多企業(yè)的空壓機只能按倍數開(kāi)停，在用氣負載頻繁變化時(shí)反應遲緩，又無(wú)法進(jìn)行排量微調，從而導空壓機空載，浪費的能耗高達滿(mǎn)載運行時(shí)的40%～70%。

　　調配手段單一：目前許多企業(yè)依賴(lài)于人工調配空壓機，調配手段往往基于過(guò)往經(jīng)驗，部分企業(yè)雖然有控制系統，也沒(méi)有發(fā)揮實(shí)際效用、實(shí)時(shí)滿(mǎn)足供需平衡。

　　3.輸配管網(wǎng)

　　氣壓分級缺位：許多企業(yè)沒(méi)有對供氣壓力進(jìn)行合理的分級規劃，而是簡(jiǎn)單采用高壓供氣外加機械自力式減壓閥來(lái)滿(mǎn)足不同壓力需求，就會(huì )有大量能源浪費在閥門(mén)上。

　　氣壓范圍過(guò)大：受限于氣壓分級的不足，為了避免機組的頻繁啟停，企業(yè)需要設定很寬的壓力變化范圍應對需求側用氣量變化，從而造成出口壓力波動(dòng)，大幅增加運行能耗。

　　空氣輸送泄漏：缺乏管網(wǎng)管理意識的企業(yè)常常面臨著(zhù)管網(wǎng)泄漏問(wèn)題，基本上都會(huì )達到供氣總量的10%～30%，嚴重的甚至可能高達50%，有時(shí)一個(gè)車(chē)間的泄漏點(diǎn)就能有幾萬(wàn)個(gè)。

　　4.末端設備

　　效率低下：部分企業(yè)的末端用氣設備存在用氣方式不合理、用氣效率低下等問(wèn)題，用氣浪費的現象十分突出。

　　節能措施

　　針對上述空壓機系統的各項節能潛力，目前都有較為成熟的節能措施可以應對。

　　（1）機組替換

　　通過(guò)數據采集與能效分析，研判機組效率情況，將效率低的空壓機更換成高效空壓機，同時(shí)結合儲能、變頻等組合優(yōu)化，實(shí)現空壓站的綜合能耗最低。

　　（2）變頻控制

　　針對定頻運行且生產(chǎn)需求不斷變化的空壓機，開(kāi)展變頻改造；針對已經(jīng)加裝變頻器但僅用于軟啟動(dòng)的空壓機，加裝PLC進(jìn)行頻率閉環(huán)控制。

　?。?）智能調控

　　基于壓縮空氣系統的壓力、流量、溫度、壓縮機功率和電機頻率等數據，結合空壓機優(yōu)化調度算法，實(shí)現對空壓機負荷的實(shí)時(shí)預測、空壓機調度方案查詢(xún)等。

　　（4）余熱回收

　　采用高效換熱器回收空壓機產(chǎn)生的余熱，在保證正常工作的前提下，可產(chǎn)出60～90℃的高溫熱水，用于生產(chǎn)和生活用熱，也可作為低溫熱源由熱泵進(jìn)一步提升能源品位后使用。

　　（5）泄漏檢測

　　通過(guò)在線(xiàn)與離線(xiàn)相結合的方式，對接頭、法蘭連接、彎頭、閥系統、過(guò)濾器等設備進(jìn)行泄漏點(diǎn)檢測，及時(shí)發(fā)現漏點(diǎn)并堵漏，確保把空氣泄漏程度降到最低，減少能耗浪費。具體檢查方法如下：

　?、賰A聽(tīng)手觸法：在工廠(chǎng)中很常見(jiàn)，根據經(jīng)驗判斷，通過(guò)傾聽(tīng)觸摸的方式尋找漏氣處，簡(jiǎn)便易行，沒(méi)有成本。缺陷在于，除非系統有較大漏點(diǎn)，否則無(wú)法定位，且對于復雜設備，空間狹小，會(huì )手觸困難，甚至易造成身體受害。

　?、诜试硭疁y漏法：在系統各部分涂上肥皂水，冒泡出即為漏點(diǎn)，簡(jiǎn)便易行，但肥皂水涂抹量難以確定，難以精確側漏，也易污染設備及其它系統，對于復雜設備，空間狹小，不便涂抹肥皂水的地方，很難檢測到漏點(diǎn)。

　?、鄢暡y漏法：視覺(jué)+聽(tīng)覺(jué)泄漏定位，可快速識別泄漏點(diǎn)，檢測頻率范圍寬，可在多種環(huán)境中工作，搭載相應的濾波器，可消除高噪聲環(huán)境中的主要干擾，搭配相應的信號發(fā)射器，可查找無(wú)壓力產(chǎn)生的泄漏，屬于點(diǎn)檢，非面檢，漏點(diǎn)少時(shí)可方便應用。

　?、苈晫W(xué)成像儀測漏法：聲音+數值+彩色條+漏點(diǎn)自動(dòng)顯示圖像，可面檢，圖像技術(shù)通俗易懂，輕松上手，圖像和視頻通過(guò)格式存儲，快速回放及報告?？梢赃h距離檢測，檢測距離10m-30m 0.01mm大小的漏點(diǎn)，可調頻率范圍從2KHz到52KHz，甚至能夠檢測到最小的泄漏，并可以根據環(huán)境自動(dòng)調節靈敏度。

　?。?）高效用氣

　　通過(guò)對末端用氣設備和用氣需求的分析，優(yōu)化機組配置和用氣方式，提升用氣效率，減少用氣浪費現象。舉例來(lái)說(shuō)，如果用氣需求低于空壓機容量的一半，可以改用較小的空壓機或減小電機皮帶輪尺寸適當降低空壓機速度。

　?。?）日常維護

　　除了上述提到的專(zhuān)項工作以外，在日常應用和運行空壓機的過(guò)程中也需加強維護，定期開(kāi)展清潔過(guò)濾器、清潔中間冷卻器、拆卸和檢查閥門(mén)、自由空氣輸送測試等工作。

　　不同行業(yè)使用空壓機的場(chǎng)景有所差異，還需針對實(shí)際情況具體判斷采用何種措施。比如空壓機應用于煤礦礦井工程現場(chǎng)時(shí)，通常部署在煤礦生產(chǎn)設施內或井下庇護所內，空壓機運行散熱會(huì )導致井下氣溫升高。壓縮同等量的冷空氣，能耗要遠低于熱空氣，因此用于礦井工程的空壓機可以增加一個(gè)外部進(jìn)氣口，從井外吸入溫度更低的空氣。

　　據統計，我國空壓機的總耗電量超過(guò)社會(huì )總發(fā)電量的10%，以2021年全社會(huì )用電量83128億千瓦時(shí)計算，空壓機的年用電量就超過(guò)8312億千瓦時(shí)。如充分采用上述節能措施，預計可以將空壓機的能源利用效率提升15%～25%，每年可節省1247億～2078億度電，相當于減少約1億噸碳排放。

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