空压机节能改造方案

南京茂鼎食品有限公司空压机系统节能改造方案

目录

1用户概况 (3)

1.1压缩空气系统运行概况 (3)

1.2目前系统现状分析 (3)

1.3系统设备及参数 (3)

2系统组建原则 (4)

3节能系统实施方案 (5)

3.1空压机节能原理 (5)

3.2节能控制系统 (6)

3.3空压机节能改造带来的益处 (7)

3.4系统节能方法及设备连接 (8)

3.5节电经济效益概算 (10)

3.6设备材料表 (10)

4节能改造实施内容 (11)

4.1节能改造流程图 (11)

4.2施工方式描述 (12)

4.3施工流程 (12)

5施工组织 (13)

5.1施工质量要求 (13)

5.2施工安全要求 (13)

5.3确保文明施工的技术组织措施 (14)

6.4确保工期的技术组织措施 (14)

6工程调试 (15)

7竣工验收 (16)

8施工及验收标准 (16)

1用户概况

南京茂鼎食品有限公司是一家从事瓶装纯净水的民营企业；地址在南京市江宁区九竹路58号；年能耗费用约为300万-400万元，其中主要能耗设备为空气压缩机、注塑机及生产线设备等。

1.1压缩空气系统运行概况

南京茂鼎食品有限公司压缩空气系统有高压和低压两个系统，高压系统（3Mpa -4Mpa）主要包括：2台200kw无润滑空气压缩机，8台25kw小型空气压缩机，及其冷干机等设备；运方式为24小时运行，200kw的一用一备，其他小型空气压缩机为供气量不足时紧急启用；低压系统（0.9Mpa-1Mpa）主要包括1台90kw螺杆机压缩机和1台45kw螺杆压缩机及其冷干机等设备；运行方式为90kw和45kw空压机同时24小时运行。

1.2目前系统现状分析

目前南京茂鼎食品有限公司压缩空气系统控制仍采用早期手动控制方式。加卸载靠上下限设定压力运行，压力偏高区域段运行，半载或空转状态效率低等，因此存在着用电浪费现象；

1.3系统设备及参数

表1

2系统组建原则

本方案所提出的空压机节能系统能够达到以下的技术要求原则：

实用性——符合生产、安全、管理、各项业务要求，简便易用。

成熟性——整体结构和技术上采用当前成熟的方案和技术。

标准化——在系统平台和开发平台选型时，遵循国际标准及工业标准，系统采用统一的数据及文件格式、网络通讯规格、通讯接口。

高性价比——充分利用现有资源，满足生产需求的前提下，合理增加设备，

3节能系统实施方案

3.1空压机节能原理

空气压缩机系统所包括设备有空气压缩机、干燥设备、过滤设备、输送管线等主要组件设备。而其中更以空气压缩机为最大能源耗设备，因此在压缩空气系统的能源节约上，必须首先要求空气压缩机的高效率运行。

由于结构原理的原因，大部分空压机为了稳定压力，采用上下限压力控制模式：上限压力设定要比满足工艺要求的压力大；当输出压力大于上限值时，自动卸载半载运行，或关闭进气阀门空载运行，甚至停机。这种控制模式主要能耗浪费表现在：

a.系统存在工作压力偏高区域段，产生无谓的附加能耗；

b.系统存在半载运行或空转状态，在该状态，电机工作效率很低，电能浪费严重；

c.系统存在频繁的启动、停止，工频启动电流大，对电网冲击大，电机轴承磨损大，设备维护量大，也会影响电机的使用寿命。同时这种上下限压力的调节方式，使得管网压力波动大，不稳定，精度低，不利于工厂生产工艺的要求。

针对以上存在的问题，我们引进世界先进技术，采用高性能的矢量变频恒压控制技术，根据用户压缩空气的需求量，精确匹配输出电机功率，使输出压力不超调不过度，避免电能浪费；通过调压调频软启动，使的压缩机启动电流大幅度降低，避免压缩机启动时，启动电流过大对设备造成的冲击和损害；同时压力稳定也可使用气设备生产工艺得到保证，十分有利于企业产品质量的控制。

3.2节能控制系统

现有压缩空气系统有高压系统（3Mpa-4Mpa）和低压系统（0.9Mpa-1.0Mpa）其中压系统200kw空压机一用一备，25kw空压机8台均为备用；低压系统90kw 空压机和45kw空压机同时运行；根据上述情况我对200kw空压机、90kw空压机、45kw空压机进行节能改造。在对空压机进行节能改造的同时为保证不影响系统正常运行；

用由变频控制的空压机来调节总出气流量，从而达到调节出口压力恒定的目的。该系统节能系统主要由触摸屏、PLC(CPU、模拟量输入/输出模块、开关量输入/输出模块)，现场仪表、变频器等设备组成，如图1 所示。

PLC 为整个系统的核心，负责采集现场仪表数据和对数据分析后给出模拟信号来控制变频器，从而调节电机的转速。用户可根据生产的实际情况选择手动调速和自动调速

图1 PLC控制系统框图

3.3空压机节能改造带来的益处

a．节能降耗

使空压机压力上下限控制方式变为恒压控制，使空压机系统输出与所需功率精确匹配，减少压力偏高区域的无谓高能耗损失，避免卸载或空载运行时的低效率工作状态，节电率可达10～30%。

b．电网增容、提高有功功率

将功率因数由0.7～0.8提高到0.96以上，大大减少了无功电流，降低了线路损耗，提高了电网质量和供电效率。对供电设备而言，相当于起到了增容的作用。c．软起动、保护空压机设备

使用空压机专用高效智能节电系统可实现电动机的软起动，起动平滑无冲击。这样一方面可以减小起动时对电动机和电网的冲击，既保护了电动机，延长了其使用寿命，对电网而言又可以算是增加了系统的装机容量。

另一方面，由于减轻了空压机启动和加载时的电流冲击，从而延长了机械和模具的使用寿命，减轻了噪声。优良的软启动允许空压机频繁启停机，高效智能节电系统是让空压机用停机来代替原来的空载运转状态，这样就大大降低了液压油的温度，延长了液压油和设备的使用时间。

d．保护功能完善、操作方便

生产中不需要对节电设备进行调整，全程自动跟踪控制，且有多种（过流、超载、过压、欠压等）保护功能，简单、安全、方便。

e.降低噪声

改造后设备噪音降低约为10dB，设备动作更稳定，环境得到一定改善。