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一空站能耗分析

一空站的主要用風單位是寬厚板、電爐廠、廢水、熱帶、棒二，其中寬厚板使用干燥氣，其它用戶使用一般壓縮空氣。當月生產壓縮空氣13979787Nm3，耗電2108874kW•h，其中寬厚板使用干燥壓縮空氣4867566Nm3。干燥機當月損耗的再生氣量:4867566÷(1－10%)－4867566=540841(Nm3)干燥機加熱器當月的耗電量:57×8×2×30=27360(kW•h)循環水泵當月耗電量:110×85%×24×2×30=134640(kW•h)冷卻塔風機當月耗電量:18．5×85%×24×2×30=22644(kW•h)站內綜合用電:20×24×30=14400(kW•h)則生產壓縮空氣的實際單耗:(2108874－27360－134640－22644－14400)÷(13979787+540841)=1315．2(kW•h/104Nm3)

二空站能耗分析

二空站的主要用風單位是5號連鑄機、新轉爐動力、新轉爐儀表、高線、3號高爐、4號高爐、棒一、噴煤、轉爐等，其中新轉爐儀表使用干燥壓縮空氣，其它用戶使用一般壓縮空氣。當月生產壓縮空氣23196466Nm3，耗電2950000kW•h，其中新轉爐儀表使用干燥壓縮空氣608571Nm3。干燥機當月損耗的再生氣量:608571÷(1－10%)－608571=67619(Nm3)干燥機加熱器當月的耗電量:57×8×2×30=27360(kW•h)循環水泵當月耗電量:75×85%×24×2×30=91800(kW•h)冷卻塔風機耗電量:10×85%×24×4×30=24480(kW•h)站內綜合用電:20×24×30=14400(kW•h)則生產壓縮空氣的實際單耗:(2950000－27360－91800－24480－14400)÷(23196466+67619)=1200．1(kW•h/104Nm3)

三空站能耗分析

三空站的主要用風單位是新煉鐵、燒結、熱力，所有用戶都使用干燥氣。當月生產壓縮空氣21401144Nm3，全部都經過干燥處理，耗電3228000kW•h。干燥機當月損耗再生氣量:21401144÷(1－10%)－21401144=2377905(Nm3)干燥機加熱器當月的耗電量:76×8×3×30=54720(kW•h)循環水泵當月耗電量:75×85%×24×2×30=91800(kW•h)冷卻塔風機耗電量:18．5×85%×24×2×30=22644(kW•h)綜合用電:20×24×30=14400(kW•h)則生產壓縮空氣的實際單耗:(3228000－54720－91800－22644－14400)÷(21401144+2377905)=1280．3(kW•h/104Nm3)

原因分析

由計算結果可知，二空站的實際單耗接近于理論單耗，而一空站、三空站能耗偏高，尤其是一空站，原因分析如下:

1)二空站3臺Atlas空壓機可以滿負荷運行，最大負荷可達200Nm3/min，且自動調節范圍寬，公輔設施耗電量少，干燥壓縮空氣用量少，干燥機損耗壓縮空氣量較小，單耗較低。

2)二空站用風量穩定，一空站和三空站波動較大，空壓機不是滿負荷運行，產能、效率低，空壓機空載時間較多，頻繁啟停設備，耗電量較大。

3)一空站的公輔設施耗電量大，尤其是循環水泵，一個月的耗電量足比二空站、三空站多4萬多度，堪稱耗能大戶。

4)生產干燥壓縮空氣越多，干燥機損耗的再生氣量越多，能耗越高。5)英格索蘭空壓機最大負荷只能達到150Nm3/min，空壓機運行效率過低。

節能措施

1優化空壓機進氣過濾器管理

每臺空壓機的進氣過濾器有36個濾筒，理論上認為濾筒受堵就會影響空壓機的運行效率。而實際上濾筒適量的封堵反而可以阻擋空氣中的大顆粒固體進入空壓機體，從而保持轉子組的動平衡。2010年11月，一空站更換濾筒之后空壓機振動值反而增加，排除檢測系統故障外，唯一的可能原因就是進氣中夾帶了大顆粒固體，破壞了動平衡。單只濾筒處理風量是30m3/min，總處理量是1080m3/min，而實際處理能力為175m3/min的空壓機只需要700m3/min左右的進風量就足夠了，即單只濾筒處理量達到20m3/min即可，可見，進氣過濾器設計空氣流量時已留有足夠的余量，所以濾筒適度的受堵不必進行頻繁地更換。但如果濾筒有超過1/3的通風量被封堵，已經發生嚴重變形，空壓機吸力會增加，流量相應減少，此時應根據當地環境狀態，定期維護保養或更換進氣過濾器濾筒，在節能上具有重大的意義。另外，通過將現有兩種離心機組進行比較，阿特拉斯機組進風因為有二級過濾，空壓機運行效率遠比只有一級過濾的英格索蘭機組高，而且故障率低，因此，如果條件允許，建議加裝二級過濾，以保障空壓機高效運行。

2降低干燥機再生耗氣量

干燥機在吸附和解析過程中，來自吸附塔的干燥氣經加熱后流經解析塔，氧化鋁中飽含的水分被干燥過的壓縮空氣帶走，經消音器外排。再生氣消耗量由調節閘閥控制，調節閘閥的開度在安裝時已由廠家調好，一般不要求操作。平時干燥機的露點可達到－40℃以下，而用戶只要求達到－10℃以下即可，推斷再生氣有浪費現象。

由此決定在調節閘閥上進行攻關。把閘閥開度調小，盡可能減少再生氣消耗量，同時觀察露點，保證露點不高于－10℃，多次調節試驗，現將所有干燥機的露點都控制在－10℃，減少了不必要的干燥氣損耗。經驗判斷，干燥機在安裝時調節閥開度約為1/2，現都調至約1/3位置。由于干燥氣流量計安裝在供風母管上，干燥機用于再生的消耗量無法精確計量，按干燥機85%的運行效率和10%的消耗量計算如下:調節前1min消耗干燥氣為:180×85%×10%=15(Nm3)調節后1min消耗干燥氣為:(1/3×15)÷(1/2)=10(Nm3)即1臺干燥機1min減少的再生氣消耗量為:15－10=5(Nm3)自2010年的八九月份進行攻關來，一空站和三空站的單耗明顯下降，并逐漸趨于穩定。目前正在研究在干燥機出氣端加裝露點儀，當解析罐與消音器露點一致時關閉再生氣閥門，實現自動化控制，這是一項節能的有力措施。

3優化操作方式

空壓機滿負荷運行才能達到最高運行效率，空載則會消耗不必要的電能。因為負載時電機將能量傳遞給了機械，機械做了功;空載時只有電機的銅鐵損和電機轉動摩擦損耗，機械沒有做功，白白浪費了電能。由空壓站送至用戶端的壓縮空氣，壓力有所下降，但設定值已給用戶留有足夠的余量。空壓站內壓縮空氣壓力設定值為0．73MPa，當高于0．73MPa時，空壓機自動調小進口導葉閥，若壓力持續升高，則空壓機會調小至空載運行狀態。

一般情況下，是由調度室根據用戶反映，通知當班人員調節運行機組臺數。從用戶發現壓力高到調度通知班組停機，至少需要十來分鐘甚至更多時間。按空載15min計算，空壓機在此期間浪費的電能為1150kW×15min/60=288kW•h，加上效率下降損耗的電能，停機一次需要多耗300kW•h左右的電能。因用戶用風量波動較大，需要頻繁地增減運行機組，損耗的電能不可估量。因此，當班人員應密切關注系統壓力和用戶用風量的變化，在保障生產壓力足夠的前提下，及時調節運行機組臺數，盡量讓機組處于滿負荷運行狀態，盡可能縮短空壓機空載時間。

4定期維修保養空壓機組件

提高空壓機的運行效率主要通過對空壓機的組成部件進行周期性保養來實現。生產環境較為惡劣的情況下，空壓機體會有不同程度的堵塞、結垢、銹蝕，這不但使壓縮空氣質量降低，更使電機的無用功大大增加，空壓機運行效率大打折扣。尤其在夏季，由于排氣溫度太高，跳機現象時有發生。因此，建議保養工作在初夏就開工，可以在高溫天氣來臨時有個緩沖階段。

5自覺養成良好的節能習慣

空壓機停下來后應關閉電源，如不關閉電源，則電腦板和變壓器繼續供電造成浪費。查詢記錄發現，一空站2號機通電時間是16500h，而運轉時間只有4000h，占通電時間的24%;其它機組也是如此，在2萬多小時的通電時間里只有不到50%的時間在運行。在設備日常管理中，要杜絕長流水、長明燈、跑、冒、滴、漏等現象，定期檢查手動排水、排氣的閥門，杜絕閥門關不嚴造成泄漏，自覺養成良好的節能習慣。

結語

空壓站是企業的能耗大戶，在能源日趨緊缺的形勢下，空壓機的節能顯得尤為重要。如何改善循環水質、怎樣將空壓機余熱進行回收利用、如何才能精確控制干燥機再生氣消耗量等，都可以很大程度地降低空壓站的能耗，能源動力廠的下一步工作就是進一步對空壓站的干燥機進行節能攻關。

作者：韋艷蓮單位：能源動力廠