ניתוח מקרה | 6 סיבות לצריכת אנרגיה גבוהה של מערכת מדחס אוויר

בהווה, צריכת האנרגיה של מערכת מדחס האוויר מהווה בערך 6% ~ 9% מכלל ייצור החשמל של המדינה. הוא מדורג במקום השלישי בציוד לצריכת חשמל גבוהה אחרי מאווררים ומשאבות מים. עַכשָׁיו, האנרגיה דחוסה יותר ויותר. חיסכון באנרגיה הוא נושא בלתי נמנע בתעשיית מדחסי האוויר. לָכֵן, חשוב מאוד לשלוט בצריכת האנרגיה של מערכת מדחס האוויר.  

מארז מערכת אוויר דחוס

כַּיוֹם, מערכת האוויר הדחוס מכילה את הציוד הבא: 5 סטים של מדחסי אוויר בורג מוזרק שמן ו 5 סטים של מייבשי אוויר משולבים להתחדשות חום. לחץ תכנון המערכת הוא 1.0 MPa. זרימת האוויר המקסימלית היא בערך 7300 Nm3/h. ונקודת טל עיצוב של מייבש אוויר דחוס≤-40℃. טווח הגדרות לחץ מדחס האוויר הוא 0.86 ~ 0.93 MPa. המינון הממוצע הוא בערך 3500 Nm3/h. נקודת הטל של מייבש אוויר למדחס הוא בערך -60 מעלות צלזיוס. הובלתם לאתרי אוויר שונים דרך רשת הצינורות. זרימת אוויר מקסימלית של 1#~5# מדחסי אוויר הם כדלקמן: 1152 Nm3/h, 1074 Nm3/h, 1074 Nm3/h, 1326 Nm3/h ו 2760 Nm3/h. בנוסף, ההספק המדורג הוא כדלקמן: 110 קילוואט, 112 קילוואט, 112 קילוואט, 132 קילוואט ו 250 קילוואט. ביניהם, 1# הוא מדחס אוויר vsd. ו-2#~5# הם מדחסי תדר הספק. קיבולת האוויר המדורגת של מייבש ספיחה משולב של 1#~4# היא 1380 Nm3/h. הם מדורגים ב 11.5 קילוואט. בנוסף, קיבולת האוויר של 5# מייבש ספיגה משולב הוא 3000 Nm3/h. דירוג ההספק שלו הוא 26 קילוואט. בהווה, מצב הפעולה של מערכת מדחס האוויר הוא מכה: 5# מדחס אוויר + 2# אוֹ 3# מדחס אוויר. שלושה מייבשי אוויר רגנרטיביים משולבים פועלים. אַחֵר 2 המייבשים נמצאים במצב המתנה. צריכת האנרגיה של מערכת מדחס אוויר היא בערך 288100 (קילוואט · שעה)/חוֹדֶשׁ. זה שווה ערך בערך 400 (קילוואט · שעה)/ח. אז צריכת האנרגיה ליחידת אספקת אוויר היא 0.114 (קילוואט · שעה) /Nm3. עיין ב-JB/T 50159 “סיווג אנרגיה של תחנות אוויר דחוס” לשפוט. מדד צריכת החשמל הוא רק שלישי. היעילות התפעולית נמוכה מאוד. אז יש הרבה מקום לשיפור בביצועי המערכת.  

מדוע צריכת האנרגיה של מערכת מדחס האוויר גבוהה?

צריכת האנרגיה הגבוהה של אוויר דחוס נובעת בעיקר מהסיבות הבאות:

(1) שילוב לא תקין של מדחסי אוויר

בהווה, שילוב מדחס האוויר אינו סביר. השתמש במדחס תדר כוח זרימה גדולה (5#) עם מדחס תדר כוח קטן בנפח אוויר (2# אוֹ 3#). בנוסף, אתרי השימוש באוויר מפוזרים. הם יותר מ 20. חוץ מזה, השימוש באוויר אינו סדיר. לָכֵן, צריכת האוויר הכוללת משתנה מאוד. המשרעת עולה על 20%. יתר על כך, טעינה ופריקה של מדחס אוויר לעתים קרובות. והסרק המנוע מתרחש לעתים קרובות. צריכת האנרגיה במהלך הפריקה גבוהה. זה מהווה בערך 20% ~ 35% של צריכת האנרגיה בעומס מלא של מערכת מדחס אוויר. לָכֵן, יעילות הפעולה נמוכה.

(2) לחץ סט מדחס האוויר גבוה מדי

בהווה, יש רק אתר אחד לשימוש באוויר שדורש לחץ של ≥0.8 MPa. השימוש בו מהווה בערך 10% מהסך הכל. אתרי אוויר אחרים דורשים לחץ ≥ 0.70 MPa. אבל הטרמינל אספקה ​​מרכזית. לָכֵן, הגדר את טווח לחץ היציאה ל-0.86~0.93 MPa. התגבר על התנגדות המסנן והתנגדות הצינור. סוף כל סוף, לחץ מסוף האוויר הוא ≥ 0.81 MPa. אנחנו צריכים לענות על צורכי הלחץ הגבוה של אתר בנפח קטן. הגדל את לחץ מדחס האוויר ב- 0.1 MPa. זה בלתי סביר בעליל.

(3) צריכת האנרגיה של מייבש מדחס אוויר גבוהה

אנחנו צריכים לוודא שנקודת הטל עומדת בדרישות. לָכֵן, המערכת משתמשת 5 מייבשי שילוב מיקרו-חום לייבוש. פעולת המייבש צורכת הרבה אוויר התחדשות. צריכת האוויר היא בערך 7%. זה מתרחש במהלך חימום חומר יובש וטיהור קר. למעשה, זוהי צריכת האנרגיה של מערכת מדחס אוויר. בנוסף החשמל שצורך דוד החשמל. בהשוואה למייבשים אחרים, המייבש המשולב צורך אנרגיה גבוהה יותר. נניח שנקודת הטל של האוויר הדחוס היא -60 מעלות צלזיוס. השוואת צריכת האנרגיה של מייבשים שונים מוצגת בטבלה למטה 1. קחו לדוגמה את המייבש המשולב עם קיבולת אוויר של 1380Nm3/h. צריכת האנרגיה ליחידה מחושבת כ 0.1(קילוואט · שעה)/Nm3. ניתן לראות את זה מהטבלה 1: צריכת האנרגיה של מייבש שילוב מיקרו-חום (סוג שני) גבוה. זה על 5 פי כמה מהמייבש המשולב של התחדשות חום פסולת מסורתית (סוג שלישי). בנוסף, זה על 10 פי כמה מהסוג החדש של מייבש משולב לחידוש חום פסולת (סוג חמישי). הוא נמוך רק מהמייבש המשולב ללא חום (סוג ראשון). במערכת מדחס האוויר, צריכת האנרגיה היא יותר מ 9%. יחידה בודדת יכולה לחרוג 12 קילוואט מהמייבש הסוג השלישי. כך 3 יחידות צורכות יותר מ 36 קילוואט. בהווה, צריכת האנרגיה הכוללת של מערכת מדחס אוויר היא בערך 400 קילוואט.

(4) אובדן לחץ גדול במערכת אוויר דחוס

מערכת האוויר הדחוס הושלמה בקבוצות. פריסת הצנרת מורכבת. התנגדות הצינור מעולה. חוץ מזה על מנת להבטיח את איכות האוויר, התקינו מסננים מדויקים רבים. יש 20 יחידות בסך הכל. יש גם פילטרים בתוך המייבשים. לָכֵן, אובדן הלחץ של מערכת מדחס אוויר זו מגיע 0.05 MPa.

(5) קיימת דליפת אוויר במערכת מדחס האוויר

יש יותר מעשרה ציוד מערכת. יתר על כך, רשת הצינורות מסובכת. הצינור הראשי הסתיים 600 M. יש יותר מ 20 אתרי שימוש באוויר. ישנם מקומות רבים שבהם עלולות להתרחש דליפות. על אודות 2% של דליפת אוויר נמצאות על סמך תנאי הפעלה והשוואות זרימה. זה משפיע גם על צריכת האנרגיה של מערכת מדחס האוויר.

(6) מנקז תזמון אלקטרוני צורך הרבה אוויר

יש 27 יחידות מנקז במערכת האוויר הדחוס. הם יכולים להתנקז אוטומטית בהתאם לעונה. למרות זאת, אוויר דחוס מופרש תמיד במהלך תהליך הניקוז. באביב ובקיץ, מרווח הניקוז הוא 1 דקה. 5 s בכל פעם. בנוסף, בסתיו ובחורף, מרווח הניקוז הוא 3 דקות. 15 s בכל פעם. אז מרווח ניקוז שנתי ממוצע הוא 2 דקה. 10 s בכל פעם. הקוטר של ליבת הניקוז הוא בערך 4 מ"מ. הפריקה של ניקוז בודד הוא בערך 0.25 Nm3/h. רובם אוויר. מחושב ב 90%. אובדן אוויר הוא בערך 0.23 Nm3/h. סך הכל בערך 6 Nm3/h. אז בערך 50,000 Nm3 של אוויר דחוס מתבזבז לאורך כל השנה.

מתכנן לשנות את צריכת האנרגיה של מערכת מדחס אוויר

(1) התאם את שילוב מדחס האוויר

תן מספר שילובים שונים של מדחסי אוויר לאספקת אוויר. וספור את צריכת האנרגיה התפעולית. צריכת האנרגיה ליחידת ייצור אוויר מוצגת בטבלה 2. למעשה, השילוב כולל את מייבש ייבוש ו מייבש אוויר בקירור.

סוג מייבש	צריכת אוויר (/זרימת אוויר מדורגת)	אובדן כוח (KW)	צריכת חשמל (KW)	כוח מוחלט (KW)
מייבש משולב התחדשות ללא חום	על אודות 14%	19.3	0.5	19.8
מייבש משולב מיקרו Heat Regeneration	על אודות 7%	9.7	5.8	15.5
מייבש משולב התחדשות מחומם	על אודות 4%	5.5	8	13.5
מייבש משולב לחידוש פסולת חום מסורתי	על אודות 2%	2.8	0.5	3.3
מייבש משולב לחידוש פסולת חום מסוג חדש	0	0	1.5	1.5

סוג שילוב	מערכת מדחס אוויר צריכת אנרגיה (KW*h)/ח	צריכת אנרגיה ליחידה (KW*h)/Nm³
5#+1#	345.6	0.0987
5# + 2# אוֹ 3# (השילוב שתמיד היה בשימוש)	358.3	0.1024
5# + 4#	360.5	0.103
1#+2#+3#+4#	362.9	0.1037

ניתן לראות את זה מהטבלה 2: צריכת האנרגיה של השילוב 5#+1# הוא הנמוך ביותר. 1#+2#+3#+4# בעל צריכת האנרגיה הגבוהה ביותר. הראשון מפחית את צריכת האנרגיה בכ 3.5% בהשוואה לסוג השני.

ניתוח צריכת אנרגיה של שילוב מדחס אוויר

מדחסי האוויר טוענים ופורקים בהתאם ללחץ הצינור. לִפְעָמִים, צריכת האוויר בפועל גדולה מאספקת האוויר. בזמן הזה, לחץ הצינור יקטן בהדרגה. פעם אחת מתחת ללחץ מוגדר הטעינה, מדחס האוויר מתחיל לטעון בתפוקה מלאה. בנוסף, לפעמים צריכת האוויר בפועל קטנה מאספקת האוויר. בזמן הזה, לחץ הצינור יגדל בהדרגה. פעם אחת לחרוג מהלחץ המוגדר, המדחס מתחיל לפרוק. בזמן הזה, שסתום היניקה נסגר. ושסתום האוורור נפתח. אוורר את האוויר בלחץ גבוה מקצה הפליטה לקצה הכניסה. הפחת את יחס לחץ הכניסה והיציאה ללא עומס. בזמן הזה, צריכת האנרגיה מהווה בערך 20% ל 35% של מצב העומס המלא. ההבדל הוא שמהירות המנוע של מדחס תדר הכוח קבועה. אז זה לא יכול להתאים את נפח האוויר. שינויים בלחץ הצינור יגרמו לשסתומים לפעול בתדירות גבוהה. סוף כל סוף, זה יפחית את יעילות הפעולה של מדחס אוויר. חוץ מזה, זה ישפיע על יציבות לחץ אספקת האוויר. למרות זאת, מהירות המנוע של מדחס VSD יכולה להתאים באופן עצמאי. טווח ההתאמה הוא בדרך כלל 60% ~ 100%. שסתום היניקה ושסתום האוורור פועלים מעט מאוד. זה יכול להפחית ביעילות את הסרק של מערכת מדחס האוויר ואת צריכת האנרגיה. גם לחץ אספקת האוויר יציב מאוד. לָכֵן, אנו מתכננים להשתמש בשילוב של 5# + 1# מדחס אוויר. ביניהם, ה 1# מדחס אוויר הוא מהירות משתנה.

(2) אספקת לחץ אזורית שונה

הוסף מערכת אוויר דחוס חדשה. ספק אוויר בנפרד עבור אתר השימוש באוויר בלחץ גבוה. מסוף האוויר הדחוס פועל בלחץ מופחת. הפחת את לחץ מדחס האוויר מ-0.86~0.93 MPa ל-0.76~0.83 MPa. נוסחת צריכת אנרגיה: E=∫ Edt=∫PaQaln(p/pa)dt אבא: 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. נניח שהזרימה והזמן נשארים ללא שינוי. לכל 0.1 MPa ירידה בלחץ, צריכת האנרגיה יורדת בכ-7%~8%. מערכת הוספת האוויר הדחוס החדשה היא כדלקמן: לִכלוֹל 2 מגדיר מדחסי VSD בורג ללא שמן ו 2 מגדיר מייבשי שילוב. לחץ העבודה העיצובי הוא 1.0 MPa. כל קיבולת אוויר מקסימלית היא 1068 Nm3/h. השתמש במנוע מגנט קבוע בתדר משתנה. זה יכול להתחיל ולהפסיק באופן שרירותי. והזמנים בלתי מוגבלים.

(3) השתמש במייבש חכם של GM אפס צריכת אוויר

אל תשתמש שוב בניקוז התזמון האלקטרוני. שנה אותו למנקז צריכת אוויר חכם של GM אפס. עקרון העבודה שלו הוא כדלקמן: עיבוי זורם לתוך הניקוז. מפלס הנוזל בתא ממשיך לעלות. כשמגיעים לרמה גבוהה, אותות חיישן הרמה. הפעל את שסתום הסולנואיד כדי להתחיל לנקז. רמת הקונדנסט יורדת לרמה נמוכה. בזמן הזה, החיישן שולח אות. סגור את שסתום הסולנואיד כדי להפסיק את הניקוז. מפלס הנוזל עדיין מעט מעל פתח הניקוז. זה יהווה אטימה נוזלית. אז למנוע מהאוויר הדחוס לברוח. אז זה משיג את ההשפעה של צריכת אוויר אפסית. אם לשפוט לפי המצב בפועל באתר, אין פליטת אוויר במהלך עבודת מנקז GM. זה באמת מבטל את צריכת האנרגיה המיותרת של מערכת מדחס האוויר.

ביצועי צריכת אנרגיה של מערכת מדחס האוויר לאחר שינוי

שינוי המערכת הסתיים. צריכת האנרגיה החודשית של תחנת האוויר הדחוס היא בערך 239,906 (קילוואט · שעה). צריכת האנרגיה הנוספת החדשה היא בערך 25205 (קילוואט · שעה). לכן, סך הכל הוא 265111 (קילוואט · שעה)/חוֹדֶשׁ. לפני שינוי, צריכת האנרגיה החודשית הייתה 288100 (קילוואט · שעה)/חוֹדֶשׁ. לָכֵן, זה חוסך אנרגיה על ידי 22989 (קילוואט · שעה). זה מפחית את צריכת האנרגיה של מערכת מדחס האוויר בערך 8%. אפקט החיסכון באנרגיה ברור מאוד. לסיכום, עלינו לפקח על מערכת האוויר הדחוס לעתים קרובות. וצריך לתחזק את מדחס האוויר, מְיַבֵּשׁ, מסננים וצינור טוב. בנוסף, המערכת גם צריכה לעבור אופטימיזציה ושדרוג. אז זה יכול להפחית את צריכת האנרגיה של מערכת מדחס האוויר.