【壓縮機網】在工廠的實際運行過程中，經常會遇到空氣壓縮站的額定產氣量與實際用氣需求相差較大、空氣壓縮機組工作負荷低，處于非經濟運行區的情況，導致空氣壓縮站的運行效率下降，造成能源的浪費。針對上述問題，工廠通常會對空氣壓縮站進行節能改造，通過調整空氣壓縮機的配備數量、更換額定排氣量較小的空氣壓縮機等方式，使其盡可能工作在高效區，以達到節能的目的。

　　在節能改造的過程中，要進行空氣壓縮機選型，首先要確定空氣壓縮站的總產氣量。由于用戶端的用氣量并非完全不變，而是存在一定的波動，通過實際測試的運行數據，如何確定一個合理的用氣量區間，成為空氣壓縮站節能改造首先要解決的問題。如果用氣區間設置的過大，則空氣壓縮機仍處于較低負荷下運行，還是有能源浪費；如果用氣區間設置過小，則空氣壓縮站的最大供氣量可能無法滿足生產用氣的峰值需求，從而影響用戶端的正常生產，這是萬萬不可取的。

　　筆者在工作中對遇到的這種問題進行了深入思考，從統計學的觀點出發，對空氣壓縮站的運行數據進行分析，從而確定一個合理的用氣量區間，為空氣壓縮站節能改造的選型提供了依據。下面通過實際案例進行說明。

　　某太陽能電池工廠空氣壓縮站目前配備3臺型號完全一致的離心式空氣壓縮機，每臺空氣壓縮機額定功率500kW，額定產氣量為70m3/min。其2019年2月15日-24日運行數據見表1。

　　根據運行數據，計算可得出該空氣壓縮站的平均產氣量為138.56m3/min，平均最大氣量為162.66m3/min，瞬時最大氣量為160.70m3/min。

　　統計學知識告訴我們，標準偏差是反映一組測量數據離散程度的統計指標，指統計結果在某一個時段內誤差上下波動的幅度，是正態分布的重要參數之一。

　　對于正態分布，變量落在（μ-1σ，μ+1σ）區間內的概率為0.6827，變量落在（μ-2σ，μ+2σ）區間內的概率為0.9544，變量落在（μ-3σ，μ+3σ）區間內的概率為0.9974。在實際工程應用中，可用實測數據的平均值代替μ，標準偏差s代替σ。

　　標準偏差：
 

 

　　我們對表1中的運行數據進行計算，得出空氣壓縮站平均流量的標準偏差s=9.60 m3/min（由于24日計算出的平均流量為107.66 m3/min，與其他數字相差較大，計算標準偏差時予以剔除）。由此選擇2倍的標準偏差空氣壓縮站的最大產氣量為：

　　

　　產氣量小于157.56m3/min的概率為0.9544，而在統計學上，發生概率低于0.05的事件被認定為小概率事件，故認定該選擇合理。

 

　　由此，可對該空氣壓縮站進行如下節能改造：保持原有的2臺離心式空氣壓縮機不變，其總產氣量為140m3/min，考慮到實際過程中需要一定的裕量，所以將另外一臺離心式空氣壓縮機更換為一臺無油螺桿式空氣壓縮機，額定產氣量為30m3/min，即可滿足生產需要。

 

　　作者簡介

　　李根臣，男，工程師，畢業于西安電子科技大學，西安交通大學電氣工程碩士（在讀），現任隆基綠能科技股份有限公司總務中心工程管理部能動系統主任工程師，主要負責節能相關工作。

 

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