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開山壓縮機(jī)國家重點節(jié)能技術(shù)應(yīng)用典型案例

   【壓縮機(jī)網(wǎng)】申報企業(yè):浙江開山壓縮機(jī)股份有限公司
 
  項目名稱:永鋼集團(tuán)螺桿空壓機(jī)節(jié)能改造工程
 
  為充分發(fā)揮節(jié)能新技術(shù)在推動經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、綠色發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)中的示范引領(lǐng)作用,推動重點節(jié)能技術(shù)的普及應(yīng)用,提高能源利用效率,2017年,國家節(jié)能中心面向全社會公開征集評選重點節(jié)能技術(shù)應(yīng)用典型案例。開山壓縮機(jī)公司申報的“永鋼集團(tuán)螺桿空壓機(jī)節(jié)能改造工程”案例位列其中,是壓縮機(jī)行業(yè)唯一入選的典型案例。
 
  一、項目背景
 
  在能源供應(yīng)日趨緊張、能源價格不斷上漲的今天,生產(chǎn)節(jié)能、省電的空壓機(jī)既是企業(yè)取得競爭優(yōu)勢的切入點,也是裝備制造企業(yè)的責(zé)任。空氣壓縮機(jī)耗用了全國發(fā)電總量6.3%電力,是耗能巨大的設(shè)備。對于空氣壓縮機(jī)行業(yè)來說,采用高能效產(chǎn)品替代低能效的空壓機(jī)產(chǎn)品,既是政府完成《節(jié)能減排規(guī)劃》的需要,也是用能企業(yè)降低生產(chǎn)成本、增加經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑。
 
  眾所周知,提升大功率螺桿空壓機(jī)能效水平是一件有相當(dāng)技術(shù)難度的事情。開山集團(tuán)已經(jīng)將全部的大功率螺桿空氣壓縮機(jī)的能效做到了一級能效。迄今為止開山是世界上唯一可以將160kW及以上功率螺桿空氣壓縮機(jī)做到一級能效的企業(yè),能效水平全球領(lǐng)先。在2013年國家發(fā)改委發(fā)布的國家“節(jié)能產(chǎn)品惠民工程”目錄中,開山產(chǎn)品占據(jù)了36.9%,其中1級能效產(chǎn)品占43.5%。2013年2月,開山兩級壓縮螺桿空壓機(jī)入選國家工業(yè)和信息化部《節(jié)能機(jī)電設(shè)備(產(chǎn)品)推薦目錄》。11月,兩級壓縮螺桿空壓機(jī)入選國家工業(yè)和信息化部《能效之星”產(chǎn)品目錄》。
 
  二、兩級壓縮螺桿空壓機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢
 
  相比于單級壓縮,兩級壓縮趨近于最省功的等溫壓縮,從原理上,兩級壓縮比單級壓縮節(jié)能5-8%。采用兩級壓縮主機(jī),就是采用大小不同的兩組SKY螺桿轉(zhuǎn)子,實現(xiàn)合理的壓力分配,降低了每次壓縮的壓縮比。低的壓縮比還有兩個特別的優(yōu)點:一個是減少了內(nèi)泄漏,提高了容積效率;另一個是大大降低了軸承的負(fù)荷,提高了軸承壽命,延長了主機(jī)壽命。最關(guān)鍵的還是轉(zhuǎn)子型線效率,由國家“千人計劃”成員,中國政府特聘專家湯炎博士開發(fā)的“Y”專利型線,效率世界領(lǐng)先,比其它型線高出5~15%。2017年申請專利技術(shù)的新型“Y”新型螺桿,在原有的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)了更高的能效,并因此,獲得合肥通用機(jī)械產(chǎn)品認(rèn)證有限公司頒發(fā)的擁有“超高能效、超低噪聲、低衰減”認(rèn)可的《產(chǎn)品特性認(rèn)證證書》,成為行業(yè)超高能效產(chǎn)品的領(lǐng)軍技術(shù)。
 
  該技術(shù)關(guān)鍵點還體現(xiàn)在產(chǎn)品局部設(shè)計和各細(xì)節(jié)上,以及系統(tǒng)的高端配置和優(yōu)化,這又比其它品牌產(chǎn)品效率高出5~8%。高效的主機(jī)以及JN系列固有的進(jìn)氣調(diào)節(jié)設(shè)計、冷卻流場設(shè)計、油氣分離技術(shù)、高效電機(jī)、智能自動控制等創(chuàng)新技術(shù),將為廣大客戶帶來實實在在的節(jié)能效益。
 
  三、節(jié)能基準(zhǔn)檢測與節(jié)能改造解決方案
 
  首先要做好節(jié)能基準(zhǔn)的檢測。空壓站節(jié)能改造前的總耗電量和總?cè)刖W(wǎng)流量是評判節(jié)能改造效果的最重要依據(jù)。節(jié)能改造方案制定以前一定要在空壓站電源進(jìn)線處裝電表,并定時抄表,一般一小時記錄一次。空壓站總電表數(shù)據(jù)統(tǒng)計和每臺空壓機(jī)的電表數(shù)據(jù)統(tǒng)計對分析判斷節(jié)能效果都很重要。入網(wǎng)總流量和管網(wǎng)實際壓力(有條件的,在管網(wǎng)裝上壓力傳感器并上傳電腦實時記錄,根據(jù)電腦分析統(tǒng)計出該記錄時間段內(nèi)機(jī)器的平均使用壓力)是節(jié)能改造時新壓縮機(jī)選型的重要依據(jù)。入網(wǎng)總流量在每個生產(chǎn)周期的變化曲線對新壓縮機(jī)選型有很大影響。降低壓縮空氣凈化設(shè)備的壓損,盡量減少凈化設(shè)備的耗氣量,提升空壓機(jī)使用效率。空壓管線通徑的大小和長短對壓損影響很大,過多的變徑、急彎、曲折和門都會增加管路的壓損。所以要密切注意主管路入口壓力和用氣點實際壓力(記錄空壓機(jī)顯示器的壓力與空際用氣端壓力兩者差值,差值大小也是一個判斷標(biāo)準(zhǔn))。輸氣管線和車間漏氣量會嚴(yán)重影響空壓站的耗電量。如果客戶生產(chǎn)對壓縮空氣的品質(zhì)有嚴(yán)格要求,還應(yīng)增加對入網(wǎng)氣體壓力露點、塵埃和含油量的檢測,壓縮空氣的品質(zhì)對空壓站的耗電量有較大影響。空壓站房的通風(fēng)、溫濕度和含塵量也會對空壓站耗電量造成影響。空壓站節(jié)能改造前的數(shù)據(jù)收集往往需要數(shù)日,數(shù)據(jù)還需要取得客戶的確認(rèn)。
 
  數(shù)據(jù)分為靜態(tài)數(shù)據(jù)和動態(tài)數(shù)據(jù),靜態(tài)數(shù)據(jù)是指壓縮機(jī)銘牌數(shù)據(jù)和壓縮機(jī)控制器顯示的數(shù)據(jù),以及離線檢測的數(shù)據(jù)。動態(tài)數(shù)據(jù)是指使用在線儀表取得的壓縮機(jī)或空壓站流量和耗電量隨時間變化的曲線。含即時數(shù)據(jù)和累計數(shù)據(jù)。在線儀表含功率分析儀、流量計和數(shù)據(jù)記錄儀及相應(yīng)分析軟件。在改造前的空壓站預(yù)裝Ikaishan壓縮機(jī)監(jiān)控軟件,也可以獲得動態(tài)數(shù)據(jù)。
 
  噴嘴法測得的壓縮機(jī)流量精準(zhǔn),但是無法在線檢測,無法反映用氣量隨時間變化的情況。用流量計和數(shù)據(jù)記錄儀可以在線檢測和記錄壓縮機(jī)流量隨時間變化的情況,但是流量計測得的流量值與噴嘴法測得的數(shù)據(jù)有較大差異,不能反映真實流量。結(jié)合兩種儀表取得的數(shù)據(jù)的特點,可以用噴嘴法測得的流量值標(biāo)定同一時刻的利用流量計和數(shù)據(jù)記錄儀取得的曲線上的點位值。例如利用利用流量計和數(shù)據(jù)記錄儀取得了8小時的流量變化曲線,同時每隔一小時又記錄了壓縮機(jī)群加載和卸載狀態(tài),當(dāng)某一時刻只有一臺50m3/min壓縮機(jī)加載,對應(yīng)的曲線點就是50m3/min,在另一時刻有兩臺50m3/min壓縮機(jī)加載,該時刻的曲線點代表100m3/min.經(jīng)過這樣標(biāo)定的流量隨時間變化的曲線,就取得了較精確的用戶用氣特性曲線。不同客戶的用氣特性曲線有不同的特點。
 
  根據(jù)用氣特性曲線初步確定改造后空壓站的壓縮機(jī)配置。可以把用氣特性曲線分成三個區(qū),24小時都在使用的氣量是第一區(qū);某一時段,例如8點到16點一直使用的增量氣量,是第二區(qū);高于增量用氣的短時波段性用氣量為第三區(qū)。如果第一區(qū)為110m3/min,可以使用兩臺JN250-54/8-II壓縮機(jī)來供氣;如果第二區(qū)為40m3/min,可以使用一臺JN185-38/8-II壓縮機(jī)來供氣;如果第三區(qū)在40m3/min到20m3/min之間波動,可以考慮用一臺變頻壓縮機(jī)供氣。這樣劃分區(qū)間和配置壓縮機(jī),可以最大限度減少壓縮機(jī)空載率,保持所有壓縮機(jī)都在最高效率狀態(tài)下工作。最終的空壓機(jī)配置方案,還要考慮維護(hù)保養(yǎng)、管理調(diào)度和備機(jī),還要考慮壓縮空氣凈化設(shè)備的節(jié)能運行。
 
開山壓縮機(jī)國家重點節(jié)能技術(shù)應(yīng)用典型案例
  壓縮空氣凈化設(shè)備的選擇。壓縮空氣凈化設(shè)備含冷干機(jī)、過濾器和吸干機(jī)。通常一臺冷干機(jī)加前后過濾器壓力損失達(dá)0.1MPa,冷干機(jī)和過濾器排污時也泄放了一定量的壓縮空氣。冷干機(jī)的預(yù)冷器回溫不完善會導(dǎo)致冷干機(jī)耗能增大。目前節(jié)能型冷干機(jī)加前后過濾器壓損小于0.05MPa,排污裝置有液位控制,有效防止氣體泄放出來,壓縮空氣回溫完善,冷干機(jī)耗能小。吸干機(jī)的耗能主要表現(xiàn)在耗氣量,10%-20%的耗氣量意味著壓縮空氣系統(tǒng)消耗同樣比例的能量。選用零耗氣吸干機(jī)時,要關(guān)注吸干機(jī)的電能消耗,鼓風(fēng)式和加熱式零耗氣吸干機(jī)耗電量不可忽略。
 
  總之,要根據(jù)企業(yè)實際狀況,提供出科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、可行的節(jié)能整體解決方案,供企業(yè)參考,讓客戶滿意。
 
  ◆專家有評語:
 
  永鋼集團(tuán)采用浙江開山壓縮機(jī)股份有限公司的JN系列的超高能效螺桿壓縮機(jī),替換原有的低能效壓縮機(jī),進(jìn)行節(jié)能改造。經(jīng)永鋼集團(tuán)相關(guān)部門的長期跟蹤和檢測,開山壓縮機(jī)的節(jié)電率超過了20%,為企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,值得大力推廣。
 
  (專家:機(jī)械工業(yè)節(jié)能與資源利用中心教授級高工、總工  李振清  2018年6月15日)
 
  ◆用戶有評語:
 
  2014年,我們先以燒結(jié)廠為改造試點,采用了開山節(jié)能空壓機(jī)替換原有設(shè)備,噸礦電耗下降了21.92%,節(jié)能效果超出預(yù)期。在此基礎(chǔ)上我公司全面推廣空壓機(jī)節(jié)能改造,他們采用開山技術(shù)人員的“系統(tǒng)節(jié)能”建議,對空壓機(jī)選型、變頻技術(shù)的應(yīng)用,及空氣凈化設(shè)備、輸氣管道等進(jìn)行全方位的評估和改造,解決了“大馬拉小車”、“頻繁加卸載”、“高壓供給低壓使用”等耗能問題,綜合節(jié)電率達(dá)到驚人的39.15%,靜態(tài)投資回收期不到12個月。
 
  (用戶企業(yè):江蘇永鋼集團(tuán)有限公司)
 
  ◆企業(yè)有態(tài)度:
 
  在過去的20多年來,開山壓縮機(jī)緊緊圍繞節(jié)能減排、提高能效這個主題,堅持“為中國造芯”,從“掌握核心技術(shù)”到“掌握一流核心技術(shù)”,從“為節(jié)約中國作貢獻(xiàn)”到“為節(jié)約地球作貢獻(xiàn)”,一步一個腳印,已經(jīng)成長為我國產(chǎn)銷規(guī)模最大、能效水平國際領(lǐng)先的壓縮機(jī)制造企業(yè)。
 
  壓縮機(jī)行業(yè)的歸口單位——合肥通用機(jī)械研究院評價:開山壓縮機(jī)是一面旗幟,引領(lǐng)了壓縮機(jī)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和健康發(fā)展。開山壓縮機(jī)始終把“為客戶創(chuàng)造價值”作為企業(yè)的核心使命,不斷開發(fā)節(jié)能技術(shù)和節(jié)能產(chǎn)品,為用戶提供全方位的空氣系統(tǒng)節(jié)能解決方案,為企業(yè)和社會創(chuàng)造了很好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益。我們將以此次獲得國家重點節(jié)能技術(shù)應(yīng)用典型案例為契機(jī),加大創(chuàng)新投入,為節(jié)能減排事業(yè)做出更大的貢獻(xiàn)。

標(biāo)簽: 開山典型案例壓縮機(jī)技術(shù)應(yīng)用  

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