技術(shù) 空壓機(jī)系統(tǒng)節(jié)能改造

 1.技改背景

1）、5000t/d熟料生產(chǎn)線由4臺20m/min(工頻機(jī)、110KW，風(fēng)冷)、額定壓力0.7MPa空壓機(jī)集中供氣，每臺空壓機(jī)平均運(yùn)行時間為5500小時/年，熟料工序空壓機(jī)電耗高，達(dá)到1.47度/噸熟料，電耗高的主要原因有以下幾點(diǎn)：

　?、?、原料破碎系統(tǒng)收塵器用氣量5m?/min，設(shè)計(jì)壓力0.5MPa，離氣站距離遠(yuǎn)，距離有200多米，供氣管路長，管道阻力損失達(dá)0.1MPa，因此要求氣站出口壓力在0.6MPa以上。

　　②、生產(chǎn)線各設(shè)備運(yùn)行時間不一致，用氣量波動較大，工頻機(jī)不能調(diào)節(jié)系統(tǒng)(system)產(chǎn)氣量，供需不平衡，空壓機(jī)加載率只有78%左右。

　?、邸⒂捎陲L(fēng)冷效果較差，在高溫季節(jié)經(jīng)常造成高溫跳停，影響窯系統(tǒng)(system)可造性。
2）、2500t/d熟料生產(chǎn)(Produce)線配置2臺20m?/min空壓機(jī)集中供氣（工頻、132KW，風(fēng)冷額定壓力0.7MPa）,每臺空壓機(jī)平均運(yùn)行時間為5000小時/年，熟料工序空壓機(jī)電耗為1.53度/噸熟料，電耗高的主要原因有：

　?、?、生產(chǎn)線各設(shè)備(shèbèi)運(yùn)行時間不一致，用氣量波動較大，工頻機(jī)不能調(diào)節(jié)系統(tǒng)供氣量，供需不平衡，空壓機(jī)加載率只有76%左右；

　?、?、由于風(fēng)冷效果差，在高溫天氣經(jīng)常造成高溫跳停，影響窯系統(tǒng)(system)可造性。
3）、包裝發(fā)運(yùn)部共有7套包裝系統(tǒng)，4套散裝系統(tǒng)，均由1臺10m?/mi
　　N、1臺20m?/mi
　　N、2臺40m?/mi
　　N、額定壓力為0.75-0.8MPa的工頻空壓機(jī)集中供氣，包裝系統(tǒng)噸水泥電耗為0.63度電，電耗高的主要原因有：

　?、?、用氣點(diǎn)分散：1-18#庫承擔(dān)火車散灰出廠，配置收塵器設(shè)計(jì)壓力0.45-0.5MPa，用氣量14m?/min，由于離供氣點(diǎn)距離遠(yuǎn)，管道阻力達(dá)0.1MPa以上；

　?、凇?-18#庫底卸料氣化壓力只需要0.2MPa,耗氣量16m?/min，也是由空壓機(jī)站集中供氣。昆山空壓機(jī)維修拆卸中應(yīng)按空壓機(jī)的各部件的結(jié)構(gòu)不同，預(yù)先考 慮操作程序，以免先后倒置，造成混亂，或貪圖省事，猛拆猛敲，造成零件損壞，變形。 由于高壓低用、管道壓力損失，造成電耗浪費(fèi)。

　?、邸?1套系統(tǒng)作業(yè)時間不一致，用氣量波動較大，工頻機(jī)不能調(diào)節(jié)系統(tǒng)產(chǎn)氣量，供需不平衡。
4）、六臺水泥磨系統(tǒng)配3臺40m?/min(工頻、200K
　　W、風(fēng)冷、額定壓力0.8MPa)空壓機(jī)集中供氣，水泥工序空壓機(jī)電耗達(dá)1.02度/噸水泥。電耗高的主要原因有：

　?、?、混合材破碎、熟料輸送在白天進(jìn)行，用氣量遠(yuǎn)低于一臺空壓機(jī)的產(chǎn)氣量；

　?、?、由于六臺水泥磨運(yùn)行時間不同步，很難做到供需不平衡，空壓機(jī)加載率只有75%。
5）、礦粉磨系統(tǒng)有三臺空壓機(jī)：兩臺40m?/min（工頻機(jī)，風(fēng)冷），一臺30m?/min（變頻機(jī)、風(fēng)冷）。昆山空壓機(jī)一種用以壓縮氣體的設(shè)備。空氣壓縮機(jī)與水泵構(gòu)造類似。大多數(shù)空氣壓縮機(jī)是往復(fù)活塞式，旋轉(zhuǎn)葉片或旋轉(zhuǎn)螺桿。離心式壓縮機(jī)是非常大的應(yīng)用程序。存在的主要問題(Emerson)是由于環(huán)境差，冷卻(cooling)效果差，兩臺40m?/min空壓機(jī)經(jīng)常發(fā)生高溫跳停。
空壓機(jī)圖
2.技改方案
針對上述存在的問題(Emerson)，我公司(Company)對各生產(chǎn)部的實(shí)際用氣量、實(shí)際使用壓力，氣站布置、變頻技術(shù)應(yīng)用等方面進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查并統(tǒng)計(jì)，經(jīng)過反復(fù)討論與論證，最后形成如下解決措施：
1）、根據(jù)實(shí)際需要，1-18#水泥庫底卸料氣化置安裝一臺額定壓力0.3MP，流量16m?/min的變頻（frequency conversion)空壓機(jī)供氣，同時優(yōu)化（optimalize）供氣管網(wǎng)，盡量減少壓力損失。
2）、將5000t/d窯系統(tǒng)其中的二臺工頻機(jī)改造成變頻機(jī)，正常開窯時用2臺變頻機(jī)，利用變頻自動調(diào)節(jié)技術(shù)適應(yīng)用氣量波動的工況，加載率從原來78%提高至99.6%。
3）、水泥（材料:粉狀水硬性無機(jī)膠凝材料)磨系統(tǒng)增加一臺20m?/min變頻空壓機(jī)，利用變頻自動調(diào)節(jié)技術(shù)適應(yīng)用氣量波動的工況，加載率從原來75%提高至96.7%；
4）、水泥磨及包裝發(fā)運(yùn)空壓機(jī)進(jìn)行集控功能改造，將壓力信號接入中控，由中控操作人員根據(jù)系統(tǒng)壓力操作空壓機(jī)開停，杜絕空壓機(jī)空運(yùn)行浪費(fèi)電耗；
5）、2500t/d線空壓機(jī)以能源合同形式更新兩臺 水冷空壓機(jī)，用變頻自動調(diào)節(jié)技術(shù)適應(yīng)用氣量波動的工況，加載率從原來76%提高至99.3%；
6）、19-32#庫包裝和散裝出廠系統(tǒng)以能源合同形式用2臺 （1臺10m?/mi
　　N、1臺20m?/min），替換對應(yīng)的兩臺工頻機(jī)，提高設(shè)備效能；
7）、改進(jìn)收塵器管接頭的連接方式，將原來管接頭改成螺旋結(jié)構(gòu)，外面軟管采用多道多方位緊固，形成迷宮密封，增大阻力，確保接頭連接可靠，杜絕接頭漏氣現(xiàn)象。
8）、將5000t/d系統(tǒng)及礦粉磨系統(tǒng)的空壓機(jī)冷卻(cooling)方式改為水冷，提高冷卻效果，降低排氣溫度。提高可靠性；
9）、原料破碎就近安裝一臺額定壓力0.5MPa，流量6m?/min的變頻空壓機(jī)，實(shí)現(xiàn)就近供氣，最大化減少阻力損失（loss)；同時原氣站壓力相應(yīng)下調(diào)，降低電耗。
10）、水泥（材料:粉狀水硬性無機(jī)膠凝材料)生產(chǎn)部混合材破碎系統(tǒng)單獨(dú)安裝一臺3m?/min變頻空壓機(jī)，實(shí)現(xiàn)就近供氣；
11）、1-18#水泥庫收塵器就近安裝一臺20m?/min變頻空壓機(jī)，同時停運(yùn)原氣站一臺40立方空壓機(jī)，實(shí)現(xiàn)就近供氣。昆山空壓機(jī)空氣經(jīng)過自潔式空氣過濾器被吸入，通過PLC自動清洗過濾器，空氣在經(jīng)過進(jìn)口導(dǎo)葉自動調(diào)節(jié)后進(jìn)入一級壓縮，經(jīng)一級壓縮后的氣體溫度較高，然后進(jìn)入中間冷卻器進(jìn)行冷卻(水走管內(nèi)，氣走管外，中冷器的水流量要求為110m/h)之后進(jìn)入二級壓縮系統(tǒng)，為避免系統(tǒng)中的氣體倒入壓縮腔內(nèi)(避免帶壓起動)在壓縮機(jī)的排氣管道安裝有一只懸掛全啟式止回閥，壓縮機(jī)排出的氣體推開止回閥進(jìn)入排氣消聲器，然后進(jìn)入一級后冷器，二級后冷器，再進(jìn)入排氣主管道。
12）在六臺水泥（材料:粉狀水硬性無機(jī)膠凝材料)磨機(jī)系統(tǒng)分管上分別安裝電動閥門，開停磨時由中控操作，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與供氣同步工作，減少泄漏。
13）、在十一套包裝及散裝系統(tǒng)(system)分管上分別安裝電動閥門，系統(tǒng)開停由中控操作，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與供氣同步工作，減少泄漏。
3.創(chuàng)新亮點(diǎn)
1）、節(jié)能匹配：根據(jù)不同工況的實(shí)際要求，優(yōu)化配置相應(yīng)等級的空壓機(jī)；
2）、變頻（frequency conversion)改造：利用變頻自動調(diào)節(jié)技術(shù)適應(yīng)用氣量波動的工況；
3）、集控節(jié)能：通過集控改造，減少空壓機(jī)空轉(zhuǎn)造成的電耗損失；
4）、 技術(shù)：淘汰高能耗空壓機(jī)，使用高效（指效能高的）能 技術(shù)；
5）、軟管聯(lián)接改造：改造收塵器軟管聯(lián)接方式，杜絕連接不良產(chǎn)生漏氣；
6）、冷卻方式改造：空冷改為水冷，提高設(shè)備可靠性。
7）、就近供氣：遵循就近供氣原則，減少漏氣及阻力損失；
8）、系統(tǒng)與供氣同步工作：各用氣系統(tǒng)分管上安裝電動閥門，由中控操作，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與供氣同開同閉。
4.技改效果
改造以后，根據(jù)長期實(shí)際應(yīng)用統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，5000t/d熟料生產(chǎn)線空壓機(jī)平均電耗從原來的1.47度/噸熟料降至0.65度/噸熟料，整整降低了0.82度電/噸熟料，降幅達(dá)56%。2500t/d熟料生產(chǎn)線空壓機(jī)平均電耗從原來的1.53度/噸熟料降至0.98度/噸熟料，下降了0.55度電/噸熟料，降幅達(dá)36%。 水泥磨系統(tǒng)空壓機(jī)平均電耗從原來的1.02度/噸水泥降至0.38度/噸水泥，下降了0.64度/噸水泥， 降幅達(dá)63%。包裝系統(tǒng)空壓機(jī)平均電耗從原來的0.63度/噸水泥降至0.45度/噸水泥，下降了0.18度/噸水泥，降幅達(dá)29%。