空壓機節(jié)能技術分享

進入21世紀以來，隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，在推動人類社會進步的同時，也帶來了嚴重的資源浪費和環(huán)境污染。近幾年，隨著節(jié)能減排工作的深入，節(jié)能技術開始受到重視，并被廣泛應用于生產(chǎn)和生活的許多領域。

　　進入21世紀以來，隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，在推動人類社會進步的同時，也帶來了嚴重的資源浪費和環(huán)境污染。近幾年，隨著節(jié)能減排工作的深入，節(jié)能技術開始受到重視，并被廣泛應用于生產(chǎn)和生活的許多領域。

　　空壓機作為煤炭、鋼鐵、紡織等行業(yè)的重要生產(chǎn)設備，由于能耗大、運行效率低，已成為生產(chǎn)過程中能源消耗的重要環(huán)節(jié)。

　　空壓機運行問題。

　　根據(jù)統(tǒng)計，我國大型工業(yè)設備用電占全社會用電的60%以上，而中空壓力機則占全社會用電的15%左右，其能耗在全社會用電中占有重要地位。此外還有調(diào)查表明，空壓機5年運行費用中，設備費用只占總費用的12%左右，運行費用占總費用的80%左右，可見降低能耗對于降低空壓機運行費用具有重要意義。近年來，空壓機節(jié)能市場一直保持快速增長的勢頭，發(fā)展?jié)摿艽蟆?/p>

　　通過長期的生產(chǎn)實踐，空壓機在機械原理和其他方面都已比較成熟，但是，隨著人們對節(jié)能減排的重視，空壓機在節(jié)能方面還存在著許多問題。一般而言，在工業(yè)生產(chǎn)中，生產(chǎn)過程中的用氣量、用氣壓力等指標經(jīng)常會發(fā)生變化，這就要求空壓機的運行狀態(tài)必須不斷地隨著負荷的變化而變化。空壓機的控制技術已成為影響空壓機效率和性能的重要因素，也是其安全、穩(wěn)定運行的重要保證。傳統(tǒng)的控制方法有以下兩種：

　　一、電聯(lián)鎖的控制技術。

　　電控連線控制是通過監(jiān)測空壓機管網(wǎng)壓力來實現(xiàn)的控制技術。當空壓機產(chǎn)生的空氣壓力超過負荷要求時，管網(wǎng)壓力就會上升，當壓力值超過某一設定閾值時，通過聯(lián)鎖信號控制空壓機停止運行，從而降低了管網(wǎng)壓力，當管網(wǎng)壓力低于某一設定閾值時，通過聯(lián)鎖信號控制空壓機再次啟動。當負荷頻繁變化、儲氣罐容量較小時，這種電氣聯(lián)鎖的控制方式會導致空壓機頻繁開停，開停所產(chǎn)生的沖擊不僅會嚴重影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，造成電能損耗，還會給空壓機帶來較大的損壞，從而大大縮短空壓機的使用壽命。

　　二、自動卸料控制技術。

　　自卸式控制是通過空壓機電機的自卸作用來實現(xiàn)的一種控制方式。在管網(wǎng)壓力超過一定閾值時，對空壓機進口導葉進行控制調(diào)節(jié)，通過降低導葉使空壓機輸出氣量氣壓降低;當管道壓力降至最小狀態(tài)，且管道壓力達到卸載壓力閾值時，控制空壓機電機卸載，與壓縮機分離，此時電機處于空載狀態(tài)，空壓機不再產(chǎn)生壓縮空氣，管網(wǎng)壓力得以降低。隨著管網(wǎng)壓力逐漸降低到負荷壓力閾值，控制空壓機電機負荷，與壓縮機自動對接，逐步打開導葉，使之滿足負荷要求。相對于電控聯(lián)鎖控制，自動加卸載控制作為一種分級控制方式，雖然控制更為靈活，但電動機始終處于運行狀態(tài)，一方面對電動機的壽命不利，另一方面也會造成空載功率的浪費。

 

　　空壓機的節(jié)能及應用

　　1.頻率調(diào)節(jié)技術。

　　目前變頻調(diào)速技術已在空壓機上得到了廣泛應用，對節(jié)約能源起到了重要作用。常規(guī)空壓機的調(diào)速都是采用瞬時加載和卸載的方式實現(xiàn)的，由于過電流大，產(chǎn)生的電壓波動和氣壓波動不僅能耗大，而且會使設備磨損嚴重，縮短設備的使用壽命。它是利用電磁式變頻調(diào)速技術，根據(jù)電磁感應原理，通過改變電流的頻率來實現(xiàn)對空壓機中電機轉(zhuǎn)速的控制和調(diào)節(jié)，它改變了傳統(tǒng)的調(diào)速方式，具有更大的靈活性，能在較短的時間內(nèi)實現(xiàn)空壓機轉(zhuǎn)速的多次調(diào)整，調(diào)速過程更加平滑，從而大大降低了空壓機調(diào)速過程中不必要的能耗，提高了空壓機的運行效率。變頻調(diào)速技術與傳統(tǒng)調(diào)速技術相比，更能適應空壓機輕載運行的要求，在調(diào)速過程中，電機的損耗也大大減少。

　　2.基于預測負荷的控制技術。

　　負載變化是引起空壓機工作狀態(tài)變化的重要原因，由于控制裝置對空壓機的控制調(diào)節(jié)具有明顯的滯后性，一般情況下調(diào)整時間較短，一方面功耗損失較大，另一方面空壓機損耗也較大。一般工業(yè)生產(chǎn)中，負荷的變化有一定的規(guī)律，所以通過預測負荷的變化，提前對空壓機進行調(diào)節(jié)控制，通過緩變來滿足下一個時刻的合宜要求，一方面可以降低空壓機驟停時的起動，避免損失，另一方面可以大大降低空壓機調(diào)節(jié)過程中不必要的功率損耗，提高空壓機的效率。

　　負載預測的準確與否直接決定控制的精度。一方面，通過在控制算法中設置反饋修正和滾動優(yōu)化環(huán)節(jié)，利用負荷變化對預測模型進行實時更新和修正，實現(xiàn)對負荷變化的精確短期預測;另一方面，通過對負荷變化大數(shù)據(jù)的分析和挖掘，分析負荷變化的長期規(guī)律，進一步提高預測精度。

　　3.空壓機組的優(yōu)化控制。

　　在單個空壓機難以滿足用戶要求的情況下，需要利用空壓機組來滿足用戶更高的要求。單臺空壓機的控制調(diào)節(jié)方式比較單一，只能通過空壓機電機的啟停、調(diào)速和導葉開啟等操作來實現(xiàn)，很難適應不同負荷的變化，而采用空壓機組后，控制方式得到了極大的豐富。多臺空壓機通過聯(lián)合控制，能更好地適應不同的負荷變化情況，同時通過負荷的合理分配，能使每臺空壓機都處于最佳負荷狀態(tài)，從而有效地延長空壓機的使用壽命，降低維修費用。

　　空壓機群優(yōu)化控制技術要求對系統(tǒng)中的不同區(qū)域進行實時監(jiān)測，獲取各個區(qū)域的運行狀態(tài)、儲罐容量和各管路的壓力狀態(tài)，并根據(jù)參數(shù)的變化，采用某種算法實現(xiàn)對空壓機群的優(yōu)化控制。

 

　　總結(jié)。

　　無論以負荷預測為基礎的控制技術，還是以空壓機群為基礎的優(yōu)化控制技術，都需要大量的實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)作為支持，以作出最佳控制判斷，因此，未來空壓機站房管理平臺化是必然趨勢，大數(shù)據(jù)分析將賦予空壓機智能化屬性。

 

瑞澤能源是一家專注節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的高新技術企業(yè)，擁有自主知識產(chǎn)權的“5S”流體輸送系統(tǒng)高效節(jié)能技術、電能質(zhì)量優(yōu)化節(jié)電技術、循環(huán)水零排放技術，在水泵節(jié)能、風機節(jié)能、空壓機系統(tǒng)節(jié)能、供水系統(tǒng)節(jié)能、循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能、中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能、電機系統(tǒng)節(jié)能、配電系統(tǒng)節(jié)能和循環(huán)水水處理等領域得到廣泛應用，公司依托三元流技術設計的三元流葉輪，用于水泵、風機、離心式空壓機的節(jié)能改造，技術應用可靠，業(yè)績優(yōu)良。