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空壓站節能改造

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空壓站節能改造

詳細介紹

随着經濟的快速發展,我國能源消費的不斷增長,能源供需矛盾日益突出,電力緊張狀況嚴重,各地紛紛采取各種強制性限電措施,由于電力供應緊張,部分企業無法滿負荷運營,造成社會資源浪費。
電機系統用電量約占全國用電量的60%,其中風機、壓縮機的用電量分别占全國用電量的10.4%、9.4%。我國80%以上的電機産品效率比國外先進水平低2-5個百分點,電機、風機、壓縮機産品效率比國外先進水平低2-4個百分點,雖然設計水平與國外先進水平相當,但制造技術和工藝仍有差距。
企業在壓縮空氣使用過程中,因為用氣端設備随時不确定的增減,導緻系統壓力波動很大,考慮到空壓機頻繁啟停帶來的電機啟停對電網的沖擊以及電機溫升而産生的電機損毀等情況,因此螺杆空壓機的設計工藝就确定了現有的運行模式----加卸載運行模式,這種模式雖然可以避免以上電機運行的弊端,但是也帶來了空壓機運行過程中的能耗浪費------空載能耗的産生。經過調查統計,在使用空壓機的企業中,絕大部分的企業空壓機都存在着不同程度的空載浪費,有的空載率10-20%,高的30-40%,甚至有的企業的空載率高達60%以上,這就造成了能源的極大的浪費。

節能改造後帶來的效益是明顯的,首先是企業得到了可持續的發展.在目前企業效益普遍不好的現實情況下,節約的就是純利潤,這是每個企業領導的共識。因此,本項目的實施是節能減排,資源綜合利用的典型項目,通過本項目的實施可以将環境效益、社會效益、經濟效益多項效益有機的統一起來,這也是極大的符合國家節能減排的能源政策的。

二、空壓站怎樣節能

我們做什麼?

        節能診斷服務内容:

  巨倫科技憑借在氣動系統十多年的技術積澱以及對各個行業生産設備及工藝的深入了解,通過對企業壓縮空氣系統進行調查、檢測、診斷、分析問題,并基于理論計算和改造經驗評估企業壓縮機站節能潛力。


空壓站節能改造模式

 

巨倫智能節電控制系統采用變控(變頻+智能控制)模式,在不改變企業現有空壓站現狀的情況下做節能技術改造,通過我們對企業空壓站技術改造以後,可以使企業空壓站達到以下節能效果:

1、大幅度降低空壓站空載能耗:在現有空壓站空載能耗的基礎上通過技術改造使空壓站空載能耗降低90%;

2、極大降低空壓站爬升能耗:在現有空壓站加卸載壓差較大的情況下通過技術改造使空壓站壓力爬升能耗降低60%;

3、通過技術改造以後,以上兩項可以為企業節約大筆的能耗電費支出;

4、通過智能化改造以後,可以改變企業空壓站依賴于傳統人工管理的弊端,空壓站完全智能化運行,不需要每天通過現場工作人員來操控空壓機的啟停,從而最大程度保證生産現場對壓縮空氣的使用需求。

5、通過改造後系統裡的短信報警系統,可以及時的發現設備故障信息,從而為在最短時間内解決設備故障提供了強大的技術支持和保障。

6、通過智能化技術改造後,空壓站系統可以達到按需産氣,壓力均衡,除可以節能降耗以外,還可以克服改造前空壓系統壓力波動過大對生産現場設備的影響。


              我們怎麼做?blob.png

            “空壓站智能節電控制系統”廣泛應用于礦山、水泥,冶金、電力、紡織、石化等各種行業的空壓機,主要是利用智能群控技術,通過安裝在母管上的壓力,實時采集系統供氣母管的壓力變化參數,經過系統内嵌的計算軟件高速運算,找出系統最佳的運行工況點,并輸出指令即時調整系統的運行工況,使系統始終處于高效區間運行,使并聯運行的多台空壓機均衡出力,延長衡工況運行時間,減少空壓機組卸載時間和機率。





                  



改造流程示意圖 

壓力檢測信号反饋

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節電系統模塊組成

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節電系統實現功能


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三、空壓站數據記錄表

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四、空壓站運行現狀及數據分析

1、金鼎新區空壓站現有阿特拉斯空壓機GA250型共3台,額定工作壓力為0.70Mpa,産氣量為43.8m³/min,運行模式為2用一備。

2、根據廠區實際運行情況統計,早、中班運行2台,夜班運行1台。早、中班壓縮空氣需求為59.58m³/min,夜班壓縮空氣需求為29.79m³/min;

3、從2015年12月-2016年9月共10個月的運行情況看,空壓站平均空載率為32%;空載能耗總計215074kw.h;爬升能耗總計78405kw.h;

4、增加巨倫智能節電控制系統後,空壓站實現智能化自動運行,空載能耗降低90%,月均可節約空載能耗總計為19356kw.h;則年均節電232279kw.h;爬升能耗降低60%;月均可節約爬升能耗總計為4704kw.h;則年均節電56451kw.h。年均節電總計為288730kw.h。

5、按目前寶雞廠區平均電價為0.55元/度,年均可節省電費約為158801元;

6、增加巨倫智能節電控制系統後,實現無人值守,同時選裝遠程控制模塊,實現空壓站智能化與信息化融合;

8、實現短信自動報警:加裝短信模塊,空壓機在使用過程中如出現故障,相關人員會在第一時間掌握實際情況;

9、同時能實現壓力恒定運行,減少壓力爬升能耗,終端用氣設備可靠性增加、壽命延長。

 五、導緻現有問題的主要原因

1、采用傳統的設計及控制方式,各空壓機是獨立控制(單台控制),采用傳統的人工值班,無法及時準确調整空壓機運行。

2、所有空壓機标配都是空載/滿載的運行方式,排氣量不能微調,波動時隻能以台為單位增加或減少。因此,導緻了各空壓機的加載率低、空載率高現象,這也是目前企業空壓站普遍現象

六、節能改造方案闡述

根據現場實際使用需要,我們将采用在空壓站加裝一套空壓站智能節電系統以及空壓站智能控制系統的改造方案。(注:目前在重慶長安汽車發動機工廠實現一套系統控制全站14台空壓機,節能效果十分明顯。)

改造後新增功能如下:

1、實現壓力恒定運行,減少壓力爬升能耗

空壓站實現恒壓供氣,壓力穩定,終端用氣設備可靠性增加,使用壽命延長,同時減少爬升壓力,有效節約能耗。

2、降低空載能耗,流量調節範圍寬

在1号線空壓站加裝一台智能節電控制系統,整個空壓站流量調節範圍則在1m3~131.4m3)自由調整;可以根據實際用氣量自動調整空壓機運行,營造恒定的壓力,杜絕空載電能浪費,有效降低電耗。同時改變設備開停依賴人工的傳統,在用氣量變化時,配合智能化控制系統可以快速反應,及時地增減運行頻率、開停空壓機,使整個空壓站運行更加科學合理,從而有效降低電耗,并有利于延長設備使用壽命。

3、實現無人值守,減少人工成本,增加可靠性

從空壓站加、卸載時間統計表中可以看出,由于人工操作存在不能随用氣量變化而随時、精确調節空壓機台數運行的弊端,所以,空壓機的加載率都不高。空壓站可以采用智能控制系統後,在滿足正常的用氣要求,同時又能合理地利用空壓機。

4、實現短信自動報警

加裝短信模塊,空壓機在使用過程中如果出現故障,相關人員會在第一時間收到報警信息,及時掌握實際情況,有利于第一時間采取有效措施,将因壓縮機故障引起的停産損失控制在最低程度。

5、冷幹機、空壓機實現聯控(選項)

在傳統的壓縮機使用中,冷幹機采用單獨控制,開空壓機未開冷幹機、空壓機停止工作冷幹機還在運行等事件比較普遍。這類現象的存在,不但浪費大量能耗,同時也會給設備及生産造成不利的影響。采用智能化控制系統後,輔助設備會随系統的設定開停,提高設備可靠性及有效使用率。

6、遠程控制(選項)

可在遠程中央控制室中安裝上位機軟件,實時監視每台空壓機的運行情況,各項數據及總的壓力值。

 

七、智能節電控制系統優點

1、避免啟動沖擊電流

主控機組轉速從零開始線型上升,啟動時沒有沖擊電流,沒有電壓降,不會影響其他用電設備。機器是平滑啟動,對電機、機頭沒有沖擊的影響,可大大延長電機、機頭軸承的使用壽命。同時不再使用接觸器,減少了故障的幾率。

2、實現均衡産氣

智能節電控制系統對原空壓機的控制系統沒有任何影響,但是由于智能節電系統根據供氣壓力進行PID運算,在供氣壓力接近設定值時自動調整空壓機使用數量,按需産氣,從而使産氣、排氣達到平衡,排氣壓力達不到機器設定的卸載壓力,進氣閥就會一直開啟。電磁閥、進氣閥等部件不再象傳統控制的機器一樣頻繁動作,大大延長了對其保養、檢修的時間,大大降低了故障率。

3、供氣壓力波動小

供氣壓力在高于目前站點加載壓力設定值基礎上加0.4公斤穩定運行;同時節約了壓力爬升部分的能耗。

4、增加可靠性,改善值班人員工作環境

采用智能化控制大大增加了設備安全運行可靠性,系統能快速及時應對生産用氣需要,同傳統人工值班形成互補,極大地提高了設備運行的合理性和可靠性。

八、項目主要部件供貨清單 


貨品名稱

品牌或服務商

1

280KW恒壓調速模塊

艾默生

2

電抗器

艾默生

3

SIEMENS交流接觸器

西門子(套)

4

SIEMENS PLC

西門子

5

SIEMENS模拟模塊

西門子

6

SIEMENS觸摸屏

西門子

7

壓力檢測單元

巨倫定制(套)

8

軟件、通信

巨倫定制(套)

9

櫃體

巨倫定制

10

輔件(繼電器等)

巨倫定制

 九、驗收标準

1、空壓站空壓機總的加載時間/總的運行時間≧95%(參照空壓機面闆數據)

2、改造完成後空壓站管道輸出壓力為設定值±0.02Mpa以内;

3、當節電系統出現故障時,自動切換到手動狀态,各空壓機恢複原有運行方式;

4、節電系統終驗收前,乙方需對甲方相關操作人員進行操作培訓,确保甲方相關操作人員能夠熟練操作。

十、質量保證

1、節電系統質保期為1年,在質保期内節電系統出現故障,乙方需在48小時内派技術人員到達甲方現場進行處理;

2、節電系統質保期滿後,出現軟件故障、程序故障,乙方需在24小時内提供免費咨詢服務;

3、節電系統質保期滿後,出現硬件故障,乙方需以優惠的價格提供有償服務;

十一、節能系統控制部分展示

對系統上電,在人機界面啟動完後在進行操作。當人機界面完成初始化後出現的畫面是【歡迎畫面】。如圖1-1所示:

 QQ截圖20170828163331.jpg

圖1-1 歡迎畫面

單擊QQ圖片20170828163442.png這個按鈕進入【功能選擇畫面】, 如圖1-2所示。 

QQ截圖20170828163511.jpg

          圖1-2 功能選擇畫面

機組管道壓力。如果控制櫃上的旋鈕旋到【自動】,在操作狀态顯示自動下的小方框中就會變為綠色;旋到【手動】,在操作顯示手動下的小方框就會變為綠色。在機組狀态欄中會顯示各個機組的使用狀态,恒壓運行是恒壓調速裝置當前的運行狀态。如1#機組正在使用中,在1#機組正常下的小方框就會變為綠色;如果1#機組出現故障停機,在1#機組故障下的小方框就會變為紅色閃爍。在【功能選擇畫面】中可以直觀的觀察到系統當前的操作狀态,各機組的使用狀态和

如果要在【自動】狀态下啟動系統,需要進入【參數設定畫面】設置相關的參數。按下【參數設定畫面】,會出現一個對話框,這是一個用戶名和密碼輸入框,需要輸入正确的信息,才能進入畫面,如圖1-3所示。

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圖1-3 輸入用戶名和密碼

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圖1-4 設備狀态畫面

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圖1-5自動畫面

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圖1-6手動畫面


十二、部分已實施項目展示

長安汽車集團

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掌上明珠家私

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曲靖昆鋼嘉華水泥

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四川利森水泥集團

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四川德勝集團

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中聯水泥淅川廠

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嘉士伯啤酒攀枝花廠

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