空压机节能降耗评估

空压机节能降耗评估
一空站能耗分析
一空站的主要用风单位是宽厚板、电炉厂、废水、热带、棒二，其中宽厚板使用干燥气，其它用户使用一般压缩空气。

当月生产压缩空气13979787Nm3，耗电2108874kWh，其中宽厚板使用干燥压缩空气4867566Nm3。

干燥机当月损耗的再生气量：4867566÷(1－10%)－4867566=540841(Nm3)干燥机加热器当月的耗电量：
57×8×2×30=27360(kWh)循环水泵当月耗电量：
110×85%×24×2×30=134640(kWh)冷却塔风机当月耗电量：
18．5×85%×24×2×30=22644(kWh)站内综合用电：
20×24×30=14400(kWh)则生产压缩空气的实际单耗：(2108874－27360－134640－22644－
14400)÷(13979787+540841)=1315．2(kWh/104Nm3)
二空站能耗分析
二空站的主要用风单位是5号连铸机、新转炉动力、新转炉仪表、高线、3号高炉、4号高炉、棒一、喷煤、转炉等，其中新转炉仪表使用干燥压缩空气，其它用户使用一般压缩空气。

当月生产压缩空气23196466Nm3，耗电2950000kWh，其中新转炉仪表使用干燥压缩空气608571Nm3。

干燥机当月损耗的再生气量：608571÷(1－10%)－608571=67619(Nm3)干燥机加热器当月的耗电量：
57×8×2×30=27360(kWh)循环水泵当月耗电量：
75×85%×24×2×30=91800(kWh)冷却塔风机耗电量：
10×85%×24×4×30=24480(kWh)站内综合用电：
20×24×30=14400(kWh)则生产压缩空气的实际单耗：(2950000－27360－91800－24480－
14400)÷(23196466+67619)=1200．1(kWh/104Nm3)
三空站能耗分析
三空站的主要用风单位是新炼铁、烧结、热力，所有用户都使用干燥气。

当月生产压缩空气21401144Nm3，全部都经过干燥处理，耗电3228000kWh。

干燥机当月损耗再生气量：21401144÷(1－10%)－21401144=2377905(Nm3)干燥机加热器当月的耗电量：
76×8×3×30=54720(kWh)循环水泵当月耗电量：
75×85%×24×2×30=91800(kWh)冷却塔风机耗电量：
18．5×85%×24×2×30=22644(kWh)综合用电：
20×24×30=14400(kWh)则生产压缩空气的实际单耗：(3228000－54720－91800－22644－
14400)÷(21401144+2377905)=1280．3(kWh/104Nm3)
原因分析
由计算结果可知，二空站的实际单耗接近于理论单耗，而一空站、三空站能耗偏高，尤其是一空站，原因分析如下：
1)二空站3台Atlas空压机可以满负荷运行，最大负荷可达
200Nm3/min，且自动调节范围宽，公辅设施耗电量少，干燥压缩空气用量少，干燥机损耗压缩空气量较小，单耗较低。

2)二空站用风量稳定，一空站和三空站波动较大，空压机不是满负荷运行，产能、效率低，空压机空载时间较多，频繁启停设备，耗电量较大。

3)一空站的公辅设施耗电量大，尤其是循环水泵，一个月的耗电量足比二空站、三空站多4万多度，堪称耗能大户。

4)生产干燥压缩空气越多，干燥机损耗的再生气量越多，能耗越高。

5)英格索兰空压机最大负荷只能达到150Nm3/min，空压机运行效率过低。

节能措施
1优化空压机进气过滤器管理
每台空压机的进气过滤器有36个滤筒，理论上认为滤筒受堵就会影
响空压机的运行效率。

而实际上滤筒适量的封堵反而可以阻挡空气中
的大颗粒固体进入空压机体，从而保持转子组的动平衡。

2010年11月，一空站更换滤筒之后空压机振动值反而增加，排除检测系统故障外，
唯一的可能原因就是进气中夹带了大颗粒固体，破坏了动平衡。

单只
滤筒处理风量是30m3/min，总处理量是1080m3/min，而实际处理能力
为175m3/min的空压机只需要700m3/min左右的进风量就充足了，即
单只滤筒处理量达到20m3/min即可，可见，进气过滤器设计空气流量
时已留有充足的余量，所以滤筒适度的受堵不必进行频繁地更换。

但
如果滤筒有超过1/3的通风量被封堵，已经发生严重变形，空压机吸
力会增加，流量相对应减少，此时应根据当地环境状态，定期维护保
养或更换进气过滤器滤筒，在节能上具有重大的意义。

另外，通过将
现有两种离心机组进行比较，阿特拉斯机组进风因为有二级过滤，空
压机运行效率远比只有一级过滤的英格索兰机组高，而且故障率低，
因此，如果条件允许，建议加装二级过滤，以保障空压机高效运行。

2降低干燥机再生耗气量
干燥机在吸附和解析过程中，来自吸附塔的干燥气经加热后流经解析塔，氧化铝中饱含的水分被干燥过的压缩空气带走，经消音器外排。

再生气消耗量由调节闸阀控制，调节闸阀的开度在安装时已由厂家调好，一般不要求操作。

平时干燥机的露点可达到－40℃以下，而用户
只要求达到－10℃以下即可，推断再生气有浪费现象。

由此决定在调节闸阀上进行攻关。

把闸阀开度调小，尽可能减少再生
气消耗量，同时观察露点，保证露点不高于－10℃，多次调节试验，
现将所有干燥机的露点都控制在－10℃，减少了不必要的干燥气损耗。

经验判断，干燥机在安装时调节阀开度约为1/2，现都调至约1/3位置。

因为干燥气流量计安装在供风母管上，干燥机用于再生的消耗量无法
精确计量，按干燥机85%的运行效率和10%的消耗量计算如下：调节前
1min消耗干燥气为：180×85%×10%=15(Nm3)调节后1min消耗干燥气为：(1/3×15)÷(1/2)=10(Nm3)即1台干燥机1min减少的再生气消耗
量为：15－10=5(Nm3)自2010年的八九月份进行攻关来，一空站和三
空站的单耗明显下降，并逐渐趋于稳定。

目前正在研究在干燥机出气
端加装露点仪，当解析罐与消音器露点一致时关闭再生气阀门，实现
自动化控制，这是一项节能的有力措施。

3优化操作方式
空压机满负荷运行才能达到最高运行效率，空载则会消耗不必要的电能。

因为负载时电机将能量传递给了机械，机械做了功;空载时只有电
机的铜铁损和电机转动摩擦损耗，机械没有做功，白白浪费了电能。

由空压站送至用户端的压缩空气，压力有所下降，但设定值已给用户
留有充足的余量。

空压站内压缩空气压力设定值为0．73MPa，当高于0．73MPa时，空压机自动调小进口导叶阀，若压力持续升高，则空压
机会调小至空载运行状态。

一般情况下，是由调度室根据用户反映，通知当班人员调节运行机组
台数。

从用户发现压力高到调度通知班组停机，至少需要十来分钟甚
至更多时间。

按空载15min计算，空压机在此期间浪费的电能为
1150kW×15min/60=288kWh，加上效率下降损耗的电能，停机一次需要
多耗300kWh左右的电能。

因用户用风量波动较大，需要频繁地增减运
行机组，损耗的电能不可估量。

因此，当班人员应密切关注系统压力
和用户用风量的变化，在保障生产压力充足的前提下，及时调节运行
机组台数，尽量让机组处于满负荷运行状态，尽可能缩短空压机空载
时间。

4定期维修保养空压机组件
提升空压机的运行效率主要通过对空压机的组成部件进行周期性保养
来实现。

生产环境较为恶劣的情况下，空压机体会有不同水准的堵塞、结垢、锈蚀，这不但使压缩空气质量降低，更使电机的无用功大大增加，空压机运行效率大打折扣。

尤其在夏季，因为排气温度太高，跳
机现象时有发生。

因此，建议保养工作在初夏就开工，可以在高温天
气来临时有个缓冲阶段。

5自觉养成良好的节能习惯
空压机停下来后应关闭电源，如不关闭电源，则电脑板和变压器继续
供电造成浪费。

查询记录发现，一空站2号机通电时间是16500h，而
运转时间只有4000h，占通电时间的24%;其它机组也是如此，在2万
多小时的通电时间里只有不到50%的时间在运行。

在设备日常管理中，要杜绝长流水、长明灯、跑、冒、滴、漏等现象，定期检查手动排水、排气的阀门，杜绝阀门关不严造成泄漏，自觉养成良好的节能习惯。

结语
空压站是企业的能耗大户，在能源日趋紧缺的形势下，空压机的节能
显得尤为重要。

如何改善循环水质、怎样将空压机余热进行回收利用、如何才能精确控制干燥机再生气消耗量等，都可以很大水准地降低空
压站的能耗，能源动力厂的下一步工作就是进一步对空压站的干燥机
进行节能攻关。

空压机节能降耗评估。