空壓機生產(chǎn)的壓縮氣體為工業(yè)生產(chǎn)提供了不可缺少的空氣動力源,在工業(yè)生產(chǎn)中,壓縮空氣的應用僅次于電能,廣泛應用于醫(yī)藥、食品、機械、電子、塑膠、紡織、發(fā)電、建材等行業(yè),80%的制造企業(yè)都對壓縮空氣有需求。
空壓機存在巨大的節(jié)能空間。傳統(tǒng)空壓機的有效能耗只占66%,其余34%的能量被白白浪費在動力設備負載不匹配、供氣管網(wǎng)配置不合理、末端設備用氣粗放等方面,而只要在空壓機系統(tǒng)能效上提升1%,每年就有望節(jié)約上百萬元的電費。
從單機節(jié)能到整站節(jié)能
合肥通用機電產(chǎn)品檢測院教授陳向東認為,當前以永磁變頻和雙極壓縮機技術為主的空壓機單機節(jié)能已經(jīng)是一片紅海,而空壓站的整站節(jié)能還是一片藍海。空壓站整站節(jié)能無論是從市場還是節(jié)能空間上,潛力足夠大,單機的節(jié)能量相較于整站的節(jié)能是芝麻與西瓜的區(qū)別。
中國通用機械工業(yè)協(xié)會壓縮機分會標準化工作委員會金巍主任認為:“如果我們只做空壓機單機節(jié)能,只占壓縮空氣系統(tǒng)節(jié)能中很小的一部分,節(jié)能空間就非常小,而壓縮空氣站是根據(jù)用戶用氣量的大小,匹配空壓機和氣體凈化設備運行數(shù)量,節(jié)能空間更大,更容易讓用戶去接受?!?/span>
壓縮空氣系統(tǒng)是一個整體,由產(chǎn)氣端、輸氣端和用氣端三部分組成。整站節(jié)能也可分為三部分:一、安裝電表、壓力變送器、流量計、露點儀等測量儀器儀表,監(jiān)測整個站房數(shù)據(jù),及時發(fā)現(xiàn)問題,做到精細化管理;二、在產(chǎn)氣端,優(yōu)選設備組合,根據(jù)用氣量的變化,實現(xiàn)設備自動控制;三、用氣端科學用氣、合理用氣,避免浪費。
傳統(tǒng)的針對空壓機單機的節(jié)能已經(jīng)成為過去,對一個企業(yè)的空壓站實施整站節(jié)能已經(jīng)成為企業(yè)的普遍訴求。另一個趨勢是,為了實現(xiàn)更高的能效和經(jīng)濟效益,目前已經(jīng)有不少工業(yè)園區(qū)集中建設大型空壓站,提升綜合利用率。這也對大規(guī)模的整站節(jié)能提出了新要求,在實施工業(yè)園區(qū)綜合能源服務項目時,空壓站也需要被納入重要的用能負荷中去。
空壓站里的“數(shù)字臥底”
管理空壓站,最常見的問題就是問題出現(xiàn)了,卻遲遲找不到原因在哪里。實施空壓站綜合能源服務項目,最核心的一步就是要采用數(shù)字化的管理手段,讓數(shù)字化成為藏匿于空壓站中的臥底,幫助用戶及時找到問題。
中糧包裝旗下的廣州番禺美特包裝有限公司月度用電近200萬度,其中3個空壓站最高時占比近40%,怎么把這么高的能耗降下來,刻不容緩。
2020年,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)廠商蘑菇物聯(lián)為其實施空壓站節(jié)能管理,其主要的解決方案即是為其安裝云智控管理系統(tǒng)。
云智控安裝運行后,可24小時實時監(jiān)控3個站房的設備運行數(shù)據(jù)和空氣質(zhì)量數(shù)據(jù),一旦超過預警值,系統(tǒng)會報警通知管理員,工人們可以有針對性地去現(xiàn)場排查故障,不再是廣撒網(wǎng)式地排查。
▲ 美特包裝空壓站管控截圖
云 智控將3個站房實現(xiàn)了智能控制,不再需要人工的干預。智控模型根據(jù)數(shù)據(jù),智能控制設備啟停,優(yōu)化設備組合,實現(xiàn)產(chǎn)氣與用氣的供需平衡,供氣更穩(wěn)定,能耗更少,工人的工作也輕松了很多。
在 廣州白云山制藥總廠,在藥品生產(chǎn)的過程中,壓縮空氣扮演了非常重要的角色,除了提供一般性的動力以外,還直接接觸藥品本身,例如在藥品分裝的工序中,需要壓縮空氣對藥粉進行定量的分裝,過程中對壓縮空氣的潔凈度要求非常高:無塵、無菌、無水分。
云 智控系統(tǒng)上線以后,對整個站房進行數(shù)據(jù)監(jiān)測,壓縮空氣中水分一旦偏多,就會收到露點溫度預警提醒。解決了上線之前一直沒有解決的“不明原因供氣壓力偏低”、“壓縮空氣中存在水分”等關鍵問題。
立 儉節(jié)能科技(上海)有限公司為上海某企業(yè)實施的壓縮空氣系統(tǒng)節(jié)能托管項目,該企業(yè)壓縮空氣系統(tǒng)分為4個能源站房,設備較多,全年每日24h運行。壓縮空氣系統(tǒng)年耗電量近千萬度。
20 18年針對該項目進行節(jié)能改造,新節(jié)能系統(tǒng)能實時將供氣管網(wǎng)各節(jié)點的流量、設備耗電及壓力信息采集上來,并根據(jù)歷史各時段用氣記錄,智能預測未來用氣流量需求,并據(jù)此實時匹配空壓機群組合進行精準供氣,使高效空壓機工作在高效率區(qū),同時通過小型空壓機或輔控空壓機進行動態(tài)調(diào)整,減少空壓機空載時間,優(yōu)化運行壓力,降低空壓站整體耗電及壓縮空氣綜合成本。
▲ 立儉節(jié)能為上海某企業(yè)實施的改造方案
該項目實現(xiàn)了系統(tǒng)無人值守監(jiān)視控制管理、能效數(shù)據(jù)采集、自動抄表、自學習精準計算系統(tǒng)效率、無限尋優(yōu)、自動預警、提高系統(tǒng)綜合能效,根據(jù)負荷需求供給壓縮空氣、持續(xù)節(jié)能、節(jié)能空間可視化等。而其主要的方案亦是配置數(shù)字化的管控系統(tǒng)。
沒有數(shù)字化的管理系統(tǒng),沒有數(shù)據(jù)的對比分析,想要找到故障點,就像大海撈針一樣難。數(shù)字化管理系統(tǒng)對空壓站整站實施數(shù)據(jù)監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析,一旦出現(xiàn)異常,運維人員馬上就能發(fā)現(xiàn)故障所在,排查故障和解決問題的效率提高了數(shù)倍,原本無影無蹤被浪費掉不知去哪兒的能源,又被找回來了。而這,正是空壓站能源管理的核心抓手。