對于眾多正在使用傳統(tǒng)空壓機(jī)的工業(yè)企業(yè)來說,進(jìn)行節(jié)能改造是降低生產(chǎn)成本、提升競爭力的有效途徑。空壓機(jī)系統(tǒng)的節(jié)能改造不是簡單的設(shè)備更換,而是一個(gè)系統(tǒng)工程,需要從多個(gè)技術(shù)層面綜合考慮。根據(jù)空壓機(jī)系統(tǒng)能耗的特點(diǎn)和現(xiàn)有技術(shù)水平,節(jié)能改造主要可以通過以下幾個(gè)途徑實(shí)現(xiàn)。

氣源設(shè)備升級改造是最直接有效的節(jié)能措施。將老舊的低效空壓機(jī)更換為新型高效設(shè)備,可以立即獲得顯著的節(jié)能效果。目前的技術(shù)發(fā)展方向包括:采用永磁同步電機(jī)替代傳統(tǒng)異步電機(jī),效率可提升5%-10%;優(yōu)化主機(jī)型線設(shè)計(jì),提高容積效率;改進(jìn)進(jìn)氣閥和最小壓力閥設(shè)計(jì),減少節(jié)流損失;采用兩級壓縮技術(shù),降低每一級的壓縮比和溫升;應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù),實(shí)現(xiàn)輸出與需求的精準(zhǔn)匹配。改造時(shí)要特別注意新設(shè)備與原有系統(tǒng)的兼容性,包括電氣接口、管道接口、控制信號等。對于部分負(fù)載率低的場合,可以考慮用一臺變頻空壓機(jī)替代多臺工頻空壓機(jī),簡化系統(tǒng)配置。
壓縮空氣系統(tǒng)優(yōu)化往往能帶來意想不到的節(jié)能效果。首先要進(jìn)行全面的系統(tǒng)泄漏檢測和治理,據(jù)統(tǒng)計(jì),一個(gè)典型的工業(yè)壓縮空氣系統(tǒng)中,泄漏損失可達(dá)20%-30%。使用超聲波檢漏儀可以快速定位泄漏點(diǎn),重點(diǎn)檢查管道接頭、閥門、軟管、快換接頭等位置。其次要優(yōu)化管網(wǎng)系統(tǒng),檢查管道布局是否合理,管徑是否足夠,減少不必要的彎頭和閥門。對于壓降過大的管道段,可以考慮更換更大管徑的管道。再者要優(yōu)化儲氣罐配置,儲氣罐的位置和容量對系統(tǒng)穩(wěn)定性影響很大,合理的配置可以減少空壓機(jī)加載頻率,平抑壓力波動(dòng)。對于用氣波動(dòng)特別大的系統(tǒng),可以考慮在末端增加儲氣罐。

后處理系統(tǒng)節(jié)能改造也不容忽視。干燥機(jī)是后處理系統(tǒng)中的耗能大戶,傳統(tǒng)的吸附式干燥機(jī)在再生過程中會(huì)消耗大量壓縮空氣,新型的鼓風(fēng)式干燥機(jī)或余熱再生干燥機(jī)可以大幅降低能耗。過濾器的壓降也會(huì)造成能量損失,定期更換濾芯、選擇低阻力的優(yōu)質(zhì)濾芯是簡單有效的節(jié)能措施。此外,升級排水設(shè)備也很重要,用零氣損排水器替代傳統(tǒng)的定時(shí)排水器,可以避免壓縮空氣的浪費(fèi)。在滿足工藝要求的前提下,可以適當(dāng)降低壓縮空氣的干燥等級,每提高一個(gè)干燥等級,能耗就會(huì)相應(yīng)增加。
智能控制系統(tǒng)改造是實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理的必要手段。傳統(tǒng)的空壓機(jī)控制系統(tǒng)功能簡單,往往只是單機(jī)控制,無法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化。通過加裝智能群控系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)多臺機(jī)組的協(xié)調(diào)運(yùn)行,根據(jù)用氣需求自動(dòng)調(diào)整運(yùn)行組合,使系統(tǒng)始終處于高效狀態(tài)。現(xiàn)代智能控制系統(tǒng)還具備能效監(jiān)測、故障預(yù)警、數(shù)據(jù)分析等功能,幫助管理者全面掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀況。對于一些大型系統(tǒng),還可以考慮采用先進(jìn)的預(yù)測控制算法,根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃預(yù)測用氣需求,提前調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。控制系統(tǒng)改造時(shí)要注意與原有設(shè)備的接口兼容,必要時(shí)需要進(jìn)行控制線路改造。

余熱回收利用改造是提高能源綜合利用效率的重要途徑。空壓機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量通常占輸入功率的90%以上,通過加裝熱回收裝置,可以將這部分熱量用于工藝加熱、鍋爐補(bǔ)水預(yù)熱、生活熱水或冬季采暖等用途。熱回收系統(tǒng)的投資回收期一般在1-2年,經(jīng)濟(jì)效益明顯。改造時(shí)要根據(jù)熱量的品質(zhì)和用戶的熱需求選擇合適的回收方式,常見的有氣-水換熱和水-水換熱兩種形式。要特別注意熱回收系統(tǒng)與原有冷卻系統(tǒng)的協(xié)調(diào),確??諌簷C(jī)的冷卻需求得到滿足。對于改造項(xiàng)目,還要考慮現(xiàn)場空間的限制和管道布置的可行性。
運(yùn)行管理優(yōu)化是確保節(jié)能效果持續(xù)發(fā)揮的保障。即使設(shè)備和技術(shù)都很先進(jìn),如果管理不到位,節(jié)能效果也會(huì)大打折扣。要建立完善的能源管理制度,包括:制定詳細(xì)的操作規(guī)程和維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃;建立能耗監(jiān)測和考核體系,將節(jié)能目標(biāo)分解到班組和個(gè)人;開展員工培訓(xùn),提高操作人員的節(jié)能意識和技能;建立定期的能效審計(jì)制度,持續(xù)發(fā)現(xiàn)改進(jìn)機(jī)會(huì)。可以利用現(xiàn)代化的信息技術(shù)手段,建立能源管理平臺,實(shí)現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、分析和報(bào)告。

在進(jìn)行節(jié)能改造前,建議先進(jìn)行全面的能源審計(jì),準(zhǔn)確評估系統(tǒng)的能耗狀況和節(jié)能潛力,制定科學(xué)的改造方案。改造項(xiàng)目可以分階段實(shí)施,優(yōu)先實(shí)施投資回報(bào)期短、節(jié)能效果明顯的項(xiàng)目。同時(shí)要注意改造過程中的安全生產(chǎn),特別是在涉及電氣改造、管道動(dòng)火等作業(yè)時(shí),必須嚴(yán)格執(zhí)行安全規(guī)程。完成改造后要進(jìn)行效果驗(yàn)證,對比改造前后的能耗數(shù)據(jù),確保達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。一個(gè)成功的節(jié)能改造項(xiàng)目不僅能降低能源成本,還能提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性,為企業(yè)創(chuàng)造多方面的價(jià)值。


