石化企業離心空壓機節能方案

一、概述

本方案涉及的空壓機為800kW離心式空壓機，屬于較小的型號，其用途為儀表風及工業風。

1、空壓機的基本使用情況

現在運行800kW空壓機一臺，供應車間的儀表及工業風，用氣量存在波動。由于不同品種的用氣設備的用氣量不同，所以每個用氣設備單獨調節流量，不能統一調節管網流量，而是采用穩定管網壓力的形式，各臺用氣設備自身調節流量，故總流量不確定。目前一般將管網壓力穩定在5bar壓力以上，現在壓縮機出口壓力為6.13bar。

在此情況下，壓縮機的入口導葉開度在25%至60%之間變化，因此調節空間有限，吸入壓縮機的空氣壓力存在真空度，故也有一定的節能空間。在上述條件下，壓縮機系統穩定工作，但是離心式壓縮機最重要的一點是防止喘振。喘振的主要誘因是小流量、大壓力的工作狀態，本現場采取的方法是對壓力進行監視，當壓力下降到警戒值時，逐漸打開放空閥，避免接近喘振線。

數據來源：現場采集。

二、存在的節能點分析

1、原有調節方式使得做功增加

由于實際需要的流量變化、氣候變化等原因，離心式空壓機的實際輸出流量需要調節。由于離心式空壓機的功率大，運行模式較為固定，其調節方式比較少，一般采用入口閥和放空閥進行調節。這種調節方式屬于較為粗放的方式，其作用原理是吸入壓縮機的空氣變得稀薄，這會增加壓縮機的增壓量，提高了壓縮機的功耗，節能范圍在5%左右。

2、運行工作點的改變使得壓縮機效率下降

這里我們定義效率的方法是同時考慮生產需要和能耗水平，定義效率為相同氣壓下的空氣流量/電機功率。

離心式設備的效率曲線呈現中間高、兩頭低的形狀，當其工作在最佳工況時，能夠達到最佳效率，當工況點改變后，實際效率會有所下降。對應每一個不同的轉速，具有一組效率曲線與之對應，即不同轉速下的最佳效率也會有區別，這一點符合“相似原理”。

對于本現場，壓縮機的扇葉的設計流量和設計壓力超過了所需的值，根據相似原理能夠進行降速運行，使得真實工作點的壓力處于降速后的“新壓縮機”的最佳運行點上。并且由于葉輪的轉速下降，損耗比例會明顯下降，最大效率會大于工頻運行下的最大效率。按照現有條件估算，壓縮機的產熱功率非常大，此時效率非常低，預估效率提高15%左右，但詳細的效率曲線需要從廠家獲得。

三、節能空間的核算

根據前述，本現場空壓機若將運行模式改變，則節能的范圍是15%~20%。

根據現場實地測量，現場在運行的空壓機實際耗電量接近額定功率，能耗基數應該在800*0.9=720kW，采用時代科儀的離心空壓機節電王，我們可能實現的節能空間估算為：

節能空間估算

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