石化企業(yè)離心空壓機節(jié)能方案

一、概述

本方案涉及的空壓機為800kW離心式空壓機，屬于較小的型號，其用途為儀表風(fēng)及工業(yè)風(fēng)。

1、空壓機的基本使用情況

現(xiàn)在運行800kW空壓機一臺，供應(yīng)車間的儀表及工業(yè)風(fēng)，用氣量存在波動。由于不同品種的用氣設(shè)備的用氣量不同，所以每個用氣設(shè)備單獨調(diào)節(jié)流量，不能統(tǒng)一調(diào)節(jié)管網(wǎng)流量，而是采用穩(wěn)定管網(wǎng)壓力的形式，各臺用氣設(shè)備自身調(diào)節(jié)流量，故總流量不確定。目前一般將管網(wǎng)壓力穩(wěn)定在5bar壓力以上，現(xiàn)在壓縮機出口壓力為6.13bar。

在此情況下，壓縮機的入口導(dǎo)葉開度在25%至60%之間變化，因此調(diào)節(jié)空間有限，吸入壓縮機的空氣壓力存在真空度，故也有一定的節(jié)能空間。在上述條件下，壓縮機系統(tǒng)穩(wěn)定工作，但是離心式壓縮機最重要的一點是防止喘振。喘振的主要誘因是小流量、大壓力的工作狀態(tài)，本現(xiàn)場采取的方法是對壓力進行監(jiān)視，當(dāng)壓力下降到警戒值時，逐漸打開放空閥，避免接近喘振線。

數(shù)據(jù)來源：現(xiàn)場采集。

二、存在的節(jié)能點分析

1、原有調(diào)節(jié)方式使得做功增加

由于實際需要的流量變化、氣候變化等原因，離心式空壓機的實際輸出流量需要調(diào)節(jié)。由于離心式空壓機的功率大，運行模式較為固定，其調(diào)節(jié)方式比較少，一般采用入口閥和放空閥進行調(diào)節(jié)。這種調(diào)節(jié)方式屬于較為粗放的方式，其作用原理是吸入壓縮機的空氣變得稀薄，這會增加壓縮機的增壓量，提高了壓縮機的功耗，節(jié)能范圍在5%左右。

2、運行工作點的改變使得壓縮機效率下降

這里我們定義效率的方法是同時考慮生產(chǎn)需要和能耗水平，定義效率為相同氣壓下的空氣流量/電機功率。

離心式設(shè)備的效率曲線呈現(xiàn)中間高、兩頭低的形狀，當(dāng)其工作在最佳工況時，能夠達到最佳效率，當(dāng)工況點改變后，實際效率會有所下降。對應(yīng)每一個不同的轉(zhuǎn)速，具有一組效率曲線與之對應(yīng)，即不同轉(zhuǎn)速下的最佳效率也會有區(qū)別，這一點符合“相似原理”。

對于本現(xiàn)場，壓縮機的扇葉的設(shè)計流量和設(shè)計壓力超過了所需的值，根據(jù)相似原理能夠進行降速運行，使得真實工作點的壓力處于降速后的“新壓縮機”的最佳運行點上。并且由于葉輪的轉(zhuǎn)速下降，損耗比例會明顯下降，最大效率會大于工頻運行下的最大效率。按照現(xiàn)有條件估算，壓縮機的產(chǎn)熱功率非常大，此時效率非常低，預(yù)估效率提高15%左右，但詳細的效率曲線需要從廠家獲得。

三、節(jié)能空間的核算

根據(jù)前述，本現(xiàn)場空壓機若將運行模式改變，則節(jié)能的范圍是15%~20%。

根據(jù)現(xiàn)場實地測量，現(xiàn)場在運行的空壓機實際耗電量接近額定功率，能耗基數(shù)應(yīng)該在800*0.9=720kW，采用時代科儀的離心空壓機節(jié)電王，我們可能實現(xiàn)的節(jié)能空間估算為：

節(jié)能空間估算

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