空压机系统的节能技术改造

叶校圳，张晓东，陈诚忠

（厦门烟草工业有限责任公司，福建 厦门 361022）

空压机作为工业生产中的通用设备，其耗电量在工厂的总耗电量中占据15%以上。厦门烟草工业有限责任公司原来采用三台40m3/min和一台20m3/min的空压机，PLC群控。但由于末端空压气负荷波动较大，运行过程中发现空压机加卸载频繁，储气缸压力不稳定，气电比偏低，能耗较大。因此，对空压机系统进行了节能技术改造。

一、技术分析

空压机系统的能耗情况主要与空压机的运行效率（气电比）、压缩空气的使用量及使用压力有关，具体如下。

1．空压机的运行状况。除去大气压力、环境温度等客观条件无法改变外，影响空压机运行能耗的因素有空压机的加载率以及是否变频、空压机台数的合理配置情况。

2．压缩空气的传送过程。空压站不宜离用气点太远，弯头处采用圆角连接比采用折角连接的损失系数小很多。

3．压缩空气的使用。分压供气，避免提供的压缩空气压力过高；末端用气点的泄漏点检，避免压缩空气泄漏。

二、改进措施

1．采用变频空压机。原空压站配置的一台小空压机低负荷调节，但调节能力有限，无法满足末端负荷频繁变动的要求。购入一台50m3/min的变频空压机替换原来20m3/min的空压机。与定频的空压机相比，变频空压机可进行转速调节，保证系统压力稳定。通过合理设置各机台压力，能避免其他定频空压机频繁加卸载。

2．分压供气。压缩空气的需求，除一个车间（制丝膨胀线）需要压力达到0.65MPa以上，其余车间用气压力均在0.5～0.55MPa，而需求压力高的车间的用气量只有3m3/min，其他车间用气总量在80m3/min左右。为此，车间配置一台小型空压机，大型空压机输出压力即可从原来的0.7MPa降至0.6MPa，可节约6%的电量。

3．减少弯头压损、去除过滤减压阀。经过对压缩空气主要管网排查，共改造弯头五个，减少了局部压力损失。初始管路设计时，均在末端加装减压阀和过滤器，经过运行发现，空压机的压力控制精度较高，减压阀从来没有启动过。因为空压机进口设有空气静压初效室，空压机后面有精密过滤器，所以末端过滤器的滤芯很干净。这些配件阻力大、泄漏点多。经改造共去除减压阀及过滤器共52套，减少了压力损失和泄漏点。

4．排查设备用气泄漏点。在设备停机时关闭气源阀门。三、实施效果

1．节能降耗。采用变频空压机不仅可以降低启动电流，也可以减少系统中空压机加卸载次数，因此能够起到节能作用。通过排查泄漏点，有效节约用气量。对比2008年和2009年，在产量增加的同时，空压用气量减少5.5%，节约用电17.5万kW·h，减少二氧化碳排放137t。

2．提高压力控制精度。由于变频控制电机速度的精度提高，使管网的系统压力变化较小，提高了生产工艺条件。

3．空压机采用变频启动减少系统设备的磨损及故障，延长空压机使用寿命。

4.降低噪声。

[1]蔡茂林.压缩空气系统的能耗现状及节能潜力 [J].中国设备工程，2009（7）.

[2]陈卓如.工程流体力学（第2版） [M].高等教育出版社，2004.