智能压缩机挑战节能极限

作者：北京航空航天大学 蔡茂林

欢迎访问e展厅 展厅 3 压缩机/分离/过滤机械展厅 压缩机, 空气压缩机, 过滤器, 滤清器, 滤油机, ... 工业压缩机作为通用机械，目前的耗电量已超过每年2000亿度，达到全国总用电量的6%，在纺织化纤等行业的用电占比已高达40%。 与水、蒸汽和天然气等其他工业流体介质相比，由于压缩空气来自于大气，泄漏也不会带来污染和安全问题，压缩空气的跑冒滴漏和压缩空气系统的节能在很多企业重视程度一直相对较低。近些年，一些企业迫于节能压力，开始重新认识压缩机的能耗，压缩机也开始成为被关注的节能对象。 压缩机区别于很多工业设备，其购置成本只占其全生命周期成本的10%不到，而80%以上是耗电成本。例如，一台250?kW的压缩机的年运行用电约为216万度，折合电费150万元，五年运行电费可达750万元，而其购置成本通常不超过50万元。所以，选用能效高的压缩机、构筑智能匹配负载的压缩机群控制网所带来的经济效益尤为显著。 围绕单台压缩机的节能，目前厂家主要致力于非满载时低功耗运行技术，例如采用宽载高效电机，降低卸载时油气分离桶内压力，内置变频电机，卸载一定时间后自动停机，设置排空自动调节装置等。而对于多台压缩机机群的节能，负载匹配供气技术成为其主线，例如压缩机变频改造，压缩机群专家控制系统，压缩机台数控制，末端压力远程控制等。 最近，航空领域常用的故障预测与健康管理（Prognostics and Health Management，PHM）技术也开始用于压缩机，该技术可让用户可以监视压缩机是否一直处于高效健康运行状态。 压缩机作为压缩空气系统的上游设备，其节能尽管具有很好的节能效益，但仍受到工艺压力和工艺流量的局限。压缩空气系统的整体节能还需要站在系统节能的角度，更多地关注末端用气设备。我们不仅要改变大马拉小车现象（称之“节能”），还需使小车变得更轻（称之“省能”）。通常，省能的效果更为明显。例如，在我中心对5台以上压缩机群供气的系统的节能改造上，压缩机房的负载匹配供气改造节能5%~10%，而管道优化、末端用气设备改造和堵漏等可以贡献15%～20%。(end)

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