空压站节能改造

随着经济的快速发展，我国能源消费的不断增长，能源供需矛盾日益突出，电力紧张状况严重，各地纷纷采取各种强制性限电措施，由于电力供应紧张，部分企业无法满负荷运营，造成社会资源浪费。
电机系统用电量约占全国用电量的60%，其中风机、压缩机的用电量分别占全国用电量的10.4%、9.4%。我国80%以上的电机产品效率比国外先进水平低2－5个百分点，电机、风机、压缩机产品效率比国外先进水平低2－4个百分点，虽然设计水平与国外先进水平相当，但制造技术和工艺仍有差距。
企业在压缩空气使用过程中，因为用气端设备随时不确定的增减，导致系统压力波动很大，考虑到空压机频繁启停带来的电机启停对电网的冲击以及电机温升而产生的电机损毁等情况，因此螺杆空压机的设计工艺就确定了现有的运行模式----加卸载运行模式，这种模式虽然可以避免以上电机运行的弊端，但是也带来了空压机运行过程中的能耗浪费------空载能耗的产生。经过调查统计，在使用空压机的企业中，绝大部分的企业空压机都存在着不同程度的空载浪费，有的空载率10-20%，高的30-40%，甚至有的企业的空载率高达60%以上，这就造成了能源的极大的浪费。

节能改造后带来的效益是明显的，首先是企业得到了可持续的发展.在目前企业效益普遍不好的现实情况下，节约的就是纯利润，这是每个企业领导的共识。因此，本项目的实施是节能减排，资源综合利用的典型项目，通过本项目的实施可以将环境效益、社会效益、经济效益多项效益有机的统一起来，这也是极大的符合国家节能减排的能源政策的。

二、空压站怎样节能

我们做什么？

        节能诊断服务内容：

  巨伦科技凭借在气动系统十多年的技术积淀以及对各个行业生产设备及工艺的深入了解，通过对企业压缩空气系统进行调查、检测、诊断、分析问题，并基于理论计算和改造经验评估企业压缩机站节能潜力。

空压站节能改造模式

巨伦智能节电控制系统采用变控（变频+智能控制）模式，在不改变企业现有空压站现状的情况下做节能技术改造，通过我们对企业空压站技术改造以后，可以使企业空压站达到以下节能效果：

1、大幅度降低空压站空载能耗：在现有空压站空载能耗的基础上通过技术改造使空压站空载能耗降低90%；

2、大大降低空压站爬升能耗：在现有空压站加卸载压差较大的情况下通过技术改造使空压站压力爬升能耗降低60%；

3、通过技术改造以后，以上两项可以为企业节约大笔的能耗电费支出；

4、通过智能化改造以后，可以改变企业空压站依赖于传统人工管理的弊端，空压站完全智能化运行，不需要每天通过现场工作人员来操控空压机的启停，从而较大程度保证生产现场对压缩空气的使用需求。

5、通过改造后系统里的短信报警系统，可以及时的发现设备故障信息，从而为在较短时间内解决设备故障提供了强大的技术支持和保障。

6、通过智能化技术改造后，空压站系统可以达到按需产气，压力均衡，除可以节能降耗以外，还可以克服改造前空压系统压力波动过大对生产现场设备的影响。

              我们怎么做？

            “空压站智能节电控制系统”广泛应用于矿山、水泥，冶金、电力、纺织、石化等各种行业的空压机，主要是利用智能群控技术，通过安装在母管上的压力，实时采集系统供气母管的压力变化参数，经过系统内嵌的计算软件高速运算，找出系统较佳的运行工况点，并输出指令即时调整系统的运行工况，使系统始终处于高效区间运行，使并联运行的多台空压机均衡出力，延长衡工况运行时间，减少空压机组卸载时间和机率。

改造流程示意图 

压力检测信号反馈

节电系统模块组成

节电系统实现功能

三、空压站数据记录表

四、空压站运行现状及数据分析

1、金鼎新区空压站现有阿特拉斯空压机GA250型共3台，额定工作压力为0.70Mpa，产气量为43.8m³/min，运行模式为2用一备。

2、根据厂区实际运行情况统计，早、中班运行2台，夜班运行1台。早、中班压缩空气需求为59.58m³/min，夜班压缩空气需求为29.79m³/min；

3、从2015年12月-2016年9月共10个月的运行情况看，空压站平均空载率为32%；空载能耗总计215074kw.h;爬升能耗总计78405kw.h；

4、增加巨伦智能节电控制系统后，空压站实现智能化自动运行，空载能耗降低90%，月均可节约空载能耗总计为19356kw.h；则年均节电232279kw.h；爬升能耗降低60%；月均可节约爬升能耗总计为4704kw.h；则年均节电56451kw.h。年均节电总计为288730kw.h。

5、按目前宝鸡厂区平均电价为0.55元/度，年均可节省电费约为158801元；

6、增加巨伦智能节电控制系统后，实现无人值守，同时选装远程控制模块，实现空压站智能化与信息化融合；

8、实现短信自动报警：加装短信模块，空压机在使用过程中如出现故障，相关人员会在头一时间掌握实际情况；

9、同时能实现压力恒定运行，减少压力爬升能耗，终端用气设备可靠性增加、寿命延长。

 五、导致现有问题的主要原因

1、采用传统的设计及控制方式，各空压机是独立控制（单台控制），采用传统的人工值班，无法及时准确调整空压机运行。

2、所有空压机标配都是空载/满载的运行方式，排气量不能微调，波动时只能以台为单位增加或减少。因此，导致了各空压机的加载率低、空载率高现象，这也是目前企业空压站普遍现象

六、节能改造方案阐述

根据现场实际使用需要，我们将采用在空压站加装一套空压站智能节电系统以及空压站智能控制系统的改造方案。（注：目前在重庆长安汽车发动机工厂实现一套系统控制全站14台空压机，节能效果十分明显。）

改造后新增功能如下：

1、实现压力恒定运行，减少压力爬升能耗

空压站实现恒压供气，压力稳定，终端用气设备可靠性增加，使用寿命延长，同时减少爬升压力，有效节约能耗。

2、降低空载能耗，流量调节范围宽

在1号线空压站加装一台智能节电控制系统，整个空压站流量调节范围则在1m3～131.4m3）自由调整；可以根据实际用气量自动调整空压机运行，营造恒定的压力，杜绝空载电能浪费，有效降低电耗。同时改变设备开停依赖人工的传统，在用气量变化时，配合智能化控制系统可以快速反应，及时地增减运行频率、开停空压机，使整个空压站运行更加科学合理，从而有效降低电耗，并有利于延长设备使用寿命。

3、实现无人值守，减少人工成本，增加可靠性

从空压站加、卸载时间统计表中可以看出，由于人工操作存在不能随用气量变化而随时、精确调节空压机台数运行的弊端，所以，空压机的加载率都不高。空压站可以采用智能控制系统后，在满足正常的用气要求，同时又能合理地利用空压机。

4、实现短信自动报警

加装短信模块，空压机在使用过程中如果出现故障，相关人员会在头一时间收到报警信息，及时掌握实际情况，有利于头一时间采取有效措施，将因压缩机故障引起的停产损失控制在较低程度。

5、冷干机、空压机实现联控（选项）

在传统的压缩机使用中，冷干机采用单独控制，开空压机未开冷干机、空压机停止工作冷干机还在运行等事件比较普遍。这类现象的存在，不但浪费大量能耗，同时也会给设备及生产造成不利的影响。采用智能化控制系统后，辅助设备会随系统的设定开停，提高设备可靠性及有效使用率。

6、远程控制（选项）

可在远程中央控制室中安装上位机软件，实时监视每台空压机的运行情况，各项数据及总的压力值。

七、智能节电控制系统优点

1、避免启动冲击电流

主控机组转速从零开始线型上升，启动时没有冲击电流，没有电压降，不会影响其他用电设备。机器是平滑启动，对电机、机头没有冲击的影响，可大大延长电机、机头轴承的使用寿命。同时不再使用接触器，减少了故障的几率。

2、实现均衡产气

智能节电控制系统对原空压机的控制系统没有任何影响，但是由于智能节电系统根据供气压力进行PID运算，在供气压力接近设定值时自动调整空压机使用数量，按需产气，从而使产气、排气达到平衡，排气压力达不到机器设定的卸载压力，进气阀就会一直开启。电磁阀、进气阀等部件不再象传统控制的机器一样频繁动作，大大延长了对其保养、检修的时间，大大降低了故障率。

3、供气压力波动小

供气压力在高于目前站点加载压力设定值基础上加0.4公斤稳定运行；同时节约了压力爬升部分的能耗。

4、增加可靠性，改善值班人员工作环境

采用智能化控制大大增加了设备安全运行可靠性，系统能快速及时应对生产用气需要，同传统人工值班形成互补，极大地提高了设备运行的合理性和可靠性。

八、项目主要部件供货清单 

 九、验收标准

1、空压站空压机总的加载时间/总的运行时间≧95%（参照空压机面板数据）

2、改造完成后空压站管道输出压力为设定值±0.02Mpa以内；

3、当节电系统出现故障时，自动切换到手动状态，各空压机恢复原有运行方式；

4、节电系统终验收前，乙方需对甲方相关操作人员进行操作培训，确保甲方相关操作人员能够熟练操作。

十、质量保证

1、节电系统质保期为1年，在质保期内节电系统出现故障，乙方需在48小时内派技术人员到达甲方现场进行处理；

2、节电系统质保期满后，出现软件故障、程序故障，乙方需在24小时内提供免费咨询服务；

3、节电系统质保期满后，出现硬件故障，乙方需以优惠的价格提供有偿服务；

十一、节能系统控制部分展示

对系统上电，在人机界面启动完后在进行操作。当人机界面完成初始化后出现的画面是【欢迎画面】。如图1-1所示：

图1-1 欢迎画面

单击这个按钮进入【功能选择画面】， 如图1-2所示。 

          图1-2 功能选择画面

机组管道压力。如果控制柜上的旋钮旋到【自动】，在操作状态显示自动下的小方框中就会变为绿色；旋到【手动】，在操作显示手动下的小方框就会变为绿色。在机组状态栏中会显示各个机组的使用状态，恒压运行是恒压调速装置当前的运行状态。如1#机组正在使用中，在1#机组正常下的小方框就会变为绿色；如果1#机组出现故障停机，在1#机组故障下的小方框就会变为红色闪烁。在【功能选择画面】中可以直观的观察到系统当前的操作状态，各机组的使用状态和

如果要在【自动】状态下启动系统，需要进入【参数设定画面】设置相关的参数。按下【参数设定画面】，会出现一个对话框，这是一个用户名和密码输入框，需要输入正确的信息，才能进入画面，如图1-3所示。

图1-3 输入用户名和密码

图1-4 设备状态画面

图1-5自动画面

图1-6手动画面

十二、部分已实施项目展示

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