在壓縮機的世界里,通常存在大量未被利用的節能機會,這包括能量回收、降低壓力、通過正確選擇控制和調節系統以及選擇合理的壓縮機規格來減少漏氣和優化運行等。我們將介紹一些可以降低壓縮機運行成本的方法。
用電需求的概念
在進行計算時,運用總體用電需求的概念非常重要。壓縮機裝置中涉及的能耗組件都要考慮到,包括進氣過濾器、風扇和泵、干燥機和分離器。要對不同的投 資方案進行比較,必須采用具有可比性的數值。因此,必須采用國際公認的標準和法規(比如 IS0 1217 Ed.4 -2009)中提到的數值。
工作壓力
工作壓力直接影響用電需求。壓力越高,耗電量就越多:壓力每增加 1 bar 就需要多耗電大約 8%。通過增加工作壓力來補償壓降必然會導致運行經濟性降低。
盡管會產生這樣的不利經濟影響,但增加壓縮機壓力依然是為了補償因管徑過小的管道系統或堵塞的過濾器造成的壓降而經常采取的一種方法。在安裝了多個過濾器的壓縮空氣裝置中,尤其是過濾器已使用很長時間而沒有更換時,壓降可能會顯著升高,如果長時間無人處理,就會造成非常高的運行成本。
在很多設施中,大幅降低壓力并不可行,但是,使用現代調節設備可將壓力實際降低 0.5 bar。這種方法可將用電量降低幾個百分點。雖然看似微不足道,但考慮到壓縮空氣裝置的總體能效會提升,從實際節省金額的角度來看,降低工作壓力所帶來的價值更顯而易見。
優化耗氣量
通過分析日常活動以及壓縮空氣的使用情況,可以找到能讓壓縮空氣系統的負載更平衡的解決方案,以避免對增加空氣流量生產量的需要,以降低運營成本。非盈利性耗氣量通常由漏氣、設備磨損、過程配置不當或壓縮空氣使用不當等問題造成,提升整體意識是避免此類浪費的有效方法。
將壓縮空氣系統分成若干區段,并且每個區段可通過截止閥隔離,這種方法可減少夜間和周末的耗氣量。大多數裝置都存在一定程度的漏氣,漏氣是純粹的浪費,所以必須盡量減少漏氣。漏氣量通常可達到所生產的壓縮空氣總流量的 10-15% 之多。漏氣量還與工作壓力成正比,所以減少漏氣量的一種方法就是修復漏氣的設備,進而降低夜間等時段的工作壓力。 壓力只要降低 0.3 bar,漏氣量就可以減少 4%。假設某壓縮空氣裝置的流量為 100 m3/min,漏氣率為 12%,則壓力降低 0.3 bar,就意味著節省大約 3 kW 的功率。
調節方法
利用主控制系統,可讓壓縮機中央設施在不同工況下均以出色的狀態運行,并提高安全性和可用性。選擇正確的調節方法可通過降低系統壓力和提高利用率(對裝置內的每臺機器進行優化)來實現節能。同時,還能增加正常運行時間,降低意外停機風險。此外,中央控制還允許對整個系統進行編程,以自動降低夜間和周末運行時的工作壓力。
由于壓縮空氣耗氣量很少是穩定不變的,壓縮機裝置應采用靈活的設計,并將不同容量的壓縮機搭配使用以及選用轉速可控的電機。在壓縮機運行中,可以實施轉速控制,螺桿壓縮機的流量和功耗幾乎與轉速成正比,所以尤其適合實施轉速控制。
壓縮機的能量回收方式有哪些?
當生產設施或生產過程需要用電、燃氣或燃油滿足任何形式的加熱需求時,都應研究利用從壓縮機裝置回收的廢能全部或部分替代此類能耗的可能性。決定性因素包括能耗成本、利用率以及所需的額外投 資 金額等。
精心規劃的廢能回收系統通常在 1-3 年內就能回本。輸送至壓縮機的電能超過 90% 都可以通過回收轉變為寶貴的熱量。回收能量可實現的溫度水平決定了可能的應用區域,并因此決定了其價值。水冷式裝置所能達到的能效通常很高。您可以將壓縮機裝置的高溫冷卻水的出水口直接連接至持續需要熱量的設備(例如既有的供暖鍋爐的回水管路),從而利用這種裝置的廢能。全年都可有效地利用回收的廢能。
不同的壓縮機設計給廢能回收創造的先決條件不同。有些要求能夠接收大量的峰值熱量,有些需要長距離熱量輸送,還有些在一年中對熱量需求不穩定,此外您還可以考慮以供熱、供冷或發電等形式向外銷售回收熱能的可能性。