Ανάλυση περίπτωσης | 6 Λόγοι για υψηλή κατανάλωση ενέργειας του συστήματος αεροσυμπιεστή
Στο παρόν, η κατανάλωση ενέργειας του συστήματος συμπιεστή αέρα αντιπροσωπεύει περίπου 6% ~ 9% της συνολικής παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας της χώρας. Κατέχει την τρίτη θέση σε εξοπλισμό υψηλής κατανάλωσης μετά από ανεμιστήρες και αντλίες νερού.
Τώρα, η ενέργεια είναι όλο και πιο σφιχτή. Η εξοικονόμηση ενέργειας είναι ένα αναπόφευκτο θέμα στη βιομηχανία αεροσυμπιεστών. Επομένως, Είναι πολύ σημαντικό να ελέγχετε την κατανάλωση ενέργειας του συστήματος συμπιεστή αέρα.
Θήκη συστήματος πεπιεσμένου αέρα
Επί του παρόντος, το σύστημα πεπιεσμένου αέρα περιέχει τον ακόλουθο εξοπλισμό: 5 σετ αεροσυμπιεστών με κοχλία με έγχυση λαδιού και 5 σετ ξηραντηρίων αέρα συνδυασμού αναγέννησης θερμότητας. Η πίεση σχεδιασμού του συστήματος είναι 1.0 MPa. Η μέγιστη ροή αέρα είναι περίπου 7300 Nm3/h. Και σχεδίαση σημείο δρόσου του στεγνωτήριο πεπιεσμένου αέρα≤-40℃.
Το εύρος ρύθμισης πίεσης αεροσυμπιεστή είναι 0.86 ~ 0.93 MPa. Η μέση δόση είναι περίπου 3500 Nm3/h. Το σημείο δρόσου του ξηραντήρας αέρα για συμπιεστή είναι περίπου -60°C. Μεταφέρετέ τα σε διάφορες τοποθεσίες αέρα μέσω του δικτύου σωληνώσεων.
Η μέγιστη ροή αέρα των αεροσυμπιεστών 1#~5# είναι η εξής: 1152 Nm3/h, 1074 Nm3/h, 1074 Nm3/h, 1326 Nm3/h και 2760 Nm3/h. Επιπλέον, η ονομαστική ισχύς είναι η εξής: 110 kW, 112 kW, 112 kW, 132 kW και 250 kW.
Ανάμεσα τους, 1# είναι vsd αεροσυμπιεστής. Και οι 2#~5# είναι συμπιεστές συχνότητας ισχύος. Η ονομαστική χωρητικότητα αέρα του στεγνωτηρίου προσρόφησης συνδυασμού 1#~4# είναι 1380 Nm3/h. Βαθμολογούνται σε 11.5 kW. Επιπλέον, η χωρητικότητα αέρα του 5# συνδυαστικό στεγνωτήριο απορρόφησης είναι 3000 Nm3/h. Η βαθμολογία ισχύος του είναι 26 kW.
Στο παρόν, ο τρόπος λειτουργίας του συστήματος αεροσυμπιεστή είναι φυσητήρας: 5# αεροσυμπιεστής + 2# ή 3# αεροσυμπιεστής. Λειτουργούν τρία συνδυαστικά αναγεννητικά στεγνωτήρια αέρα. Αλλο 2 τα στεγνωτήρια είναι σε αναμονή. Η κατανάλωση ενέργειας του συστήματος αεροσυμπιεστή είναι περίπου 288100 (kW·h)/μήνας. Ισοδυναμεί με περίπου 400 (kW·h)/η. Άρα η κατανάλωση ενέργειας ανά μονάδα παροχής αέρα είναι 0.114 (kW·h) /Nm3.
Ανατρέξτε στο JB/T 50159 “Ενεργειακή Ταξινόμηση Σταθμών Πεπιεσμένου Αέρα” να κρίνω. Ο δείκτης κατανάλωσης ενέργειας είναι μόνο τρίτος. Η λειτουργική απόδοση είναι πολύ χαμηλή. Επομένως, υπάρχουν πολλά περιθώρια βελτίωσης στην απόδοση του συστήματος.
Γιατί η κατανάλωση ενέργειας του συστήματος αεροσυμπιεστή είναι υψηλή?
Η υψηλή κατανάλωση ενέργειας του πεπιεσμένου αέρα οφείλεται κυρίως στους παρακάτω λόγους:
(1) Ακατάλληλος συνδυασμός αεροσυμπιεστών
Στο παρόν, ο συνδυασμός του αεροσυμπιεστή δεν είναι λογικός. Χρησιμοποιήστε συμπιεστή μεγάλης συχνότητας ισχύος ροής (5#) με συμπιεστή συχνότητας ισχύος μικρού όγκου αέρα (2# ή 3#). Επιπλέον, οι χώροι χρήσης του αέρα είναι διάσπαρτοι. Είναι περισσότερα από 20. εκτός, η χρήση του αέρα είναι ακανόνιστη.
Επομένως, η συνολική κατανάλωση αέρα παρουσιάζει μεγάλες διακυμάνσεις. Το πλάτος υπερβαίνει 20%. Εξάλλου, φόρτωση και εκφόρτωση αεροσυμπιεστή συχνά. Και το ρελαντί του κινητήρα συμβαίνει συχνά. Η κατανάλωση ενέργειας κατά την εκφόρτωση είναι υψηλή. Αντιπροσωπεύει περίπου 20% ~ 35% της κατανάλωσης ενέργειας πλήρους φορτίου του συστήματος αεροσυμπιεστή. Επομένως, η απόδοση λειτουργίας είναι χαμηλή.
(2) Η πίεση ρύθμισης του αεροσυμπιεστή είναι πολύ υψηλή
Στο παρόν, υπάρχει μόνο ένα σημείο χρήσης αέρα που απαιτεί πίεση ≥0,8 MPa. Η χρήση του υπολογίζεται περίπου 10% του συνόλου. Άλλες περιοχές αέρα απαιτούν πίεση ≥ 0.70 MPa. Αλλά το τερματικό κεντρική παροχή. Επομένως, ρυθμίστε το εύρος πίεσης εξόδου στα 0,86~0,93 MPa. Ξεπεράστε την αντίσταση του φίλτρου και την αντίσταση του σωλήνα. Τελικά, η πίεση του τερματικού αέρα είναι ≥ 0.81 MPa.
Πρέπει να καλύψουμε τις ανάγκες υψηλής πίεσης μιας τοποθεσίας μικρού όγκου. Αυξήστε την πίεση ρύθμισης του συμπιεστή αέρα κατά 0.1 MPa. Αυτό είναι σαφώς παράλογο.
(3) Η κατανάλωση ενέργειας του στεγνωτηρίου με αεροσυμπιεστή είναι υψηλή
Πρέπει να βεβαιωθούμε ότι το σημείο δρόσου πληροί τις απαιτήσεις. Επομένως, χρησιμοποιεί το σύστημα 5 στεγνωτήρια συνδυασμού μικροθερμότητας για ξήρανση. Η λειτουργία του στεγνωτηρίου καταναλώνει πολύ αέρα αναγέννησης. Η κατανάλωση αέρα είναι περίπου 7%. Αυτό συμβαίνει κατά τη διάρκεια θέρμανσης με ξηραντικό και ψυχρού καθαρισμού.
στην πραγματικότητα, αυτή είναι η κατανάλωση ενέργειας του συστήματος αεροσυμπιεστή. Συν το ρεύμα που καταναλώνει η ηλεκτρική θερμάστρα. Σε σύγκριση με άλλα στεγνωτήρια, το στεγνωτήριο συνδυασμού καταναλώνει μεγαλύτερη ενέργεια.
Ας υποθέσουμε ότι το σημείο δρόσου του πεπιεσμένου αέρα είναι -60°C. Η σύγκριση κατανάλωσης ενέργειας διαφορετικών στεγνωτηρίων φαίνεται στον παρακάτω Πίνακα 1. Πάρτε για παράδειγμα το στεγνωτήριο συνδυασμού με χωρητικότητα αέρα 1380 Nm3/h. Η μονάδα κατανάλωσης ενέργειας υπολογίζεται ως 0.1(kW·h)/Nm3.
Μπορεί να φανεί από τον Πίνακα 1: Η κατανάλωση ενέργειας του στεγνωτηρίου συνδυασμού μικροθερμότητας (δεύτερου τύπου) είναι ψηλά. Πρόκειται 5 φορές περισσότερο από αυτό του παραδοσιακού συνδυασμένου στεγνωτηρίου αναγέννησης απορριμμάτων θερμότητας (τρίτου τύπου). Επιπλέον, πρόκειται 10 διπλάσιο του νέου τύπου συνδυασμένου στεγνωτηρίου αναγέννησης απορριμμάτων θερμότητας (πέμπτος τύπος). Είναι μόνο χαμηλότερο από το στεγνωτήριο συνδυασμού χωρίς θερμότητα (πρώτου τύπου).
Στο σύστημα αεροσυμπιεστή, η κατανάλωση ενέργειας είναι μεγαλύτερη από 9%. Μια μεμονωμένη μονάδα μπορεί να υπερβαίνει 12 kW του στεγνωτηρίου τρίτου τύπου. Έτσι 3 οι μονάδες καταναλώνουν περισσότερο από 36 kW. Στο παρόν, η συνολική κατανάλωση ενέργειας του συστήματος αεροσυμπιεστή είναι περίπου 400 kW.
(4) Μεγάλη απώλεια πίεσης στο σύστημα πεπιεσμένου αέρα
Το σύστημα πεπιεσμένου αέρα ολοκληρώθηκε σε παρτίδες. Η διάταξη των σωληνώσεων είναι πολύπλοκη. Η αντίσταση του σωλήνα είναι μεγάλη. Εκτός αυτού για να διασφαλιστεί η ποιότητα του αέρα, εγκατέστησαν πολλά φίλτρα ακριβείας. Υπάρχουν 20 τμχ συνολικά. Υπάρχουν επίσης φίλτρα μέσα στα στεγνωτήρια. Επομένως, η απώλεια πίεσης αυτού του συστήματος αεροσυμπιεστή φτάνει 0.05 MPa.
(5) Υπάρχει διαρροή αέρα στο σύστημα του αεροσυμπιεστή
Υπάρχουν περισσότεροι από δέκα εξοπλισμός συστήματος. Εξάλλου, το δίκτυο αγωγών είναι πολύπλοκο. Ο κεντρικός αγωγός τελείωσε 600 Μ. Υπάρχουν περισσότερα από 20 χώρους χρήσης του αέρα. Υπάρχουν πολλές τοποθεσίες όπου μπορεί να εμφανιστούν διαρροές. Σχετικά με 2% οι διαρροές αέρα εντοπίζονται με βάση τις συνθήκες λειτουργίας και τις συγκρίσεις ροής. Αυτό επηρεάζει επίσης την κατανάλωση ενέργειας του συστήματος συμπιεστή αέρα.
(6) Η ηλεκτρονική αποστράγγιση χρονισμού καταναλώνει πολύ αέρα
Υπάρχουν 27 τεμ. αποστραγγιστικού στο σύστημα πεπιεσμένου αέρα. Μπορούν να στραγγίσουν αυτόματα ανάλογα με την εποχή. Ωστόσο, Ο πεπιεσμένος αέρας εκκενώνεται πάντα κατά τη διαδικασία αποστράγγισης.
Την άνοιξη και το καλοκαίρι, το διάστημα αποστράγγισης είναι 1 ελάχ. 5 s κάθε φορά. Επιπλέον, το φθινόπωρο και το χειμώνα, το διάστημα αποστράγγισης είναι 3 λεπτά. 15 s κάθε φορά. Άρα το μέσο ετήσιο διάστημα αποστράγγισης είναι 2 ελάχ. 10 s κάθε φορά.
Η διάμετρος του πυρήνα αποστράγγισης είναι περίπου 4 mm. Η εκκένωση μιας μόνο αποχέτευσης είναι περίπου 0.25 Nm3/h. Τα περισσότερα από αυτά είναι αέρας. Υπολογίστηκε στις 90%. Η απώλεια αέρα είναι περίπου 0.23 Nm3/h. Συνολικά περίπου 6 Nm3/h. Έτσι περίπου 50,000 Nm3 πεπιεσμένου αέρα σπαταλά όλο το χρόνο.
Σχέδια για αλλαγή της κατανάλωσης ενέργειας του συστήματος αεροσυμπιεστή
(1) Ρυθμίστε το συνδυασμό του αεροσυμπιεστή
Δώστε αρκετούς διαφορετικούς συνδυασμούς αεροσυμπιεστών για την παροχή αέρα. Και μετρήστε την κατανάλωση ενέργειας λειτουργίας. Η κατανάλωση ενέργειας ανά μονάδα παραγωγής αέρα φαίνεται στον Πίνακα 2. στην πραγματικότητα, ο συνδυασμός περιλαμβάνει το στεγνωτήριο ξηράνσεως και στεγνωτήριο αέρα ψυγείου.
Τύπος στεγνωτηρίου
Κατανάλωση αέρα (/Ονομαστική ροή αέρα)
Απώλεια ισχύος (KW)
Κατανάλωση ενέργειας (KW)
Συνολική δύναμη (KW)
Στεγνωτήρας συνδυασμού αναγέννησης χωρίς θερμότητα
5# + 2# ή 3# (Ο συνδυασμός που χρησιμοποιήθηκε πάντα)
358.3
0.1024
5# + 4#
360.5
0.103
1#+2#+3#+4#
362.9
0.1037
Τραπέζι 2 “Κατανάλωση ενέργειας αεροσυμπιεστή κάτω από διαφορετικούς συνδυασμούς”
Μπορεί να φανεί από τον Πίνακα 2: την κατανάλωση ενέργειας του συνδυασμού 5#+1# είναι το χαμηλότερο. 1#+2#+3#+4# έχει την υψηλότερη κατανάλωση ενέργειας. Το πρώτο μειώνει την κατανάλωση ενέργειας κατά περίπου 3.5% σε σύγκριση με τον δεύτερο τύπο.
Οι αεροσυμπιεστές φορτώνουν και ξεφορτώνουν ανάλογα με την πίεση του σωλήνα. Ωρες ωρες, η πραγματική κατανάλωση αέρα είναι μεγαλύτερη από την παροχή αέρα. Αυτή τη στιγμή, η πίεση του σωλήνα θα μειωθεί σταδιακά. Μόλις κάτω από την πίεση που έχει ρυθμιστεί φόρτισης, Ο αεροσυμπιεστής αρχίζει να φορτώνει με πλήρη χωρητικότητα.
Επιπλέον, Μερικές φορές η πραγματική κατανάλωση αέρα είναι μικρότερη από την παροχή αέρα. Αυτή τη στιγμή, η πίεση του σωλήνα θα αυξηθεί σταδιακά. Μόλις ξεπεράσετε την ρυθμισμένη πίεση εκφόρτωσης, ο συμπιεστής αρχίζει να ξεφορτώνει. Αυτή τη στιγμή, η βαλβίδα εισαγωγής κλείνει. Και η βαλβίδα εξαερισμού ανοίγει. Εξαερώστε τον αέρα υψηλής πίεσης από το άκρο της εξάτμισης στο άκρο εισόδου. Μειώστε την αναλογία πίεσης εισόδου και εξόδου χωρίς φορτίο. Αυτή τη στιγμή, η κατανάλωση ενέργειας αντιπροσωπεύει περίπου 20% προς την 35% της κατάστασης πλήρους φορτίου.
Η διαφορά είναι ότι η ταχύτητα του κινητήρα του συμπιεστή συχνότητας ισχύος είναι σταθερή. Έτσι δεν μπορεί να ρυθμίσει την ένταση του αέρα. Οι αλλαγές στην πίεση του σωλήνα θα κάνουν τις βαλβίδες να λειτουργούν συχνά. Τελικά, θα μειώσει την απόδοση λειτουργίας του αεροσυμπιεστή. εκτός, θα επηρεάσει τη σταθερότητα της πίεσης παροχής αέρα.
Ωστόσο, η ταχύτητα του κινητήρα του συμπιεστή VSD μπορεί να ρυθμιστεί ανεξάρτητα. Το εύρος προσαρμογής είναι γενικά 60%~100%. Η βαλβίδα εισαγωγής και η βαλβίδα εξαερισμού λειτουργούν πολύ λίγο. Μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά το ρελαντί του συστήματος αεροσυμπιεστή και την κατανάλωση ενέργειας. Η πίεση παροχής αέρα είναι επίσης πολύ σταθερή.
Επομένως, σχεδιάζουμε να χρησιμοποιήσουμε τον συνδυασμό των 5# + 1# αεροσυμπιεστής. Μεταξυ τους, ο 1# ο αεροσυμπιεστής είναι μεταβλητής ταχύτητας.
(2) Διαφορετική παροχή περιφερειακής πίεσης
Προσθέστε ένα νέο σύστημα πεπιεσμένου αέρα. Παρέχετε αέρα ξεχωριστά για το χώρο χρήσης αέρα υψηλής πίεσης. Ο ακροδέκτης πεπιεσμένου αέρα λειτουργεί με μειωμένη πίεση. Μειώστε την πίεση του αεροσυμπιεστή από 0,86~0,93 MPa σε 0,76~0,83 MPa.
Φόρμουλα κατανάλωσης ενέργειας: E=∫ Edt=∫PaQaln(p/pa)dt
Pa: atmospheric pressure absolute pressure
Qa: volume flow in atmospheric state
p: absolute pressure of air compressor outlet
t: time
Either variable can reduce air compressor system energy consumption. Ας υποθέσουμε ότι η ροή και ο χρόνος παραμένουν αμετάβλητοι. Για κάθε 0.1 MPa μείωση της πίεσης, η κατανάλωση ενέργειας μειώνεται κατά περίπου 7%~8%.
Το νέο σύστημα προσθήκης πεπιεσμένου αέρα έχει ως εξής: περιλαμβάνω 2 ρυθμίζει τους συμπιεστές VSD χωρίς βίδες και 2 σετ συνδυαστικά στεγνωτήρια. Η πίεση εργασίας σχεδιασμού είναι 1.0 MPa. Κάθε μέγιστη χωρητικότητα αέρα είναι 1068 Nm3/h. Χρησιμοποιήστε κινητήρα μεταβλητής συχνότητας μόνιμου μαγνήτη. Μπορεί να ξεκινήσει και να σταματήσει αυθαίρετα. Και οι χρόνοι είναι απεριόριστοι.
Μην χρησιμοποιήσετε ξανά την ηλεκτρονική αποστράγγιση χρονισμού. Αλλάξτε το σε GM smart μηδενικής κατανάλωσης αέρα αποστράγγισης. Η αρχή λειτουργίας του είναι η εξής: το συμπύκνωμα ρέει στην αποχέτευση. Η στάθμη του υγρού στο θάλαμο συνεχίζει να αυξάνεται. Όταν φτάσετε σε υψηλό επίπεδο, τα σήματα του αισθητήρα στάθμης. Ενεργοποιήστε την ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα για να ξεκινήσει η αποστράγγιση.
Η στάθμη του συμπυκνώματος πέφτει σε χαμηλό επίπεδο. Αυτή τη στιγμή, ο αισθητήρας στέλνει ένα σήμα. Κλείστε την ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα για να σταματήσει η αποστράγγιση. Η στάθμη του υγρού εξακολουθεί να είναι ελαφρώς πάνω από τη θύρα αποστράγγισης. Θα σχηματίσει μια υγρή σφράγιση. Αποτρέψτε λοιπόν τη διαφυγή του πεπιεσμένου αέρα. Τότε επιτυγχάνει το αποτέλεσμα της μηδενικής κατανάλωσης αέρα.
Κρίνοντας από την πραγματική κατάσταση στο χώρο, δεν υπάρχει εκπομπή αέρα κατά τη λειτουργία του στραγγιστικού GM. Εξαλείφει πραγματικά την περιττή κατανάλωση ενέργειας του συστήματος αεροσυμπιεστή.
Απόδοση κατανάλωσης ενέργειας του συστήματος αεροσυμπιεστή μετά την αλλαγή
Η αλλαγή συστήματος ολοκληρώθηκε. Η μηνιαία κατανάλωση ενέργειας λειτουργίας του σταθμού πεπιεσμένου αέρα είναι περίπου 239,906 (kW·h). Η νέα πρόσθετη κατανάλωση ενέργειας είναι περίπου 25205 (kW·h). Ετσι, σύνολο είναι 265111 (kW·h)/μήνας.
Πριν την αλλαγή, η μηνιαία κατανάλωση ενέργειας ήταν 288100 (kW·h)/μήνας. Επομένως, εξοικονομεί ενέργεια από 22989 (kW·h). Μειώνει την κατανάλωση ενέργειας του συστήματος συμπιεστή αέρα κατά περίπου 8%. Το αποτέλεσμα εξοικονόμησης ενέργειας είναι πολύ προφανές.
Συμπερασματικά, θα πρέπει να παρακολουθούμε συχνά το σύστημα πεπιεσμένου αέρα. Και χρειάζεται συντήρηση του αεροσυμπιεστή, στεγνωτήριο, φίλτρα και πηγάδι σωληνώσεων. Επιπλέον, το σύστημα πρέπει επίσης να βελτιστοποιηθεί και να αναβαθμιστεί. Έτσι μπορεί να μειώσει την κατανάλωση ενέργειας του συστήματος αεροσυμπιεστή.
