技術 空壓機系統節能改造

 1.技改背景

1）、5000t/d熟料生產線由4臺20m/min(工頻機、110KW，風冷)、額定壓力0.7MPa空壓機集中供氣，每臺空壓機平均運行時間為5500小時/年，熟料工序空壓機電耗高，達到1.47度/噸熟料，電耗高的主要原因有以下幾點：

　　①、原料破碎系統收塵器用氣量5m?/min，設計壓力0.5MPa，離氣站距離遠，距離有200多米，供氣管路長，管道阻力損失達0.1MPa，因此要求氣站出口壓力在0.6MPa以上。

　　②、生產線各設備運行時間不一致，用氣量波動較大，工頻機不能調節系統(system)產氣量，供需不平衡，空壓機加載率只有78%左右。

　　③、由于風冷效果較差，在高溫季節經常造成高溫跳停，影響窯系統(system)可造性。
2）、2500t/d熟料生產(Produce)線配置2臺20m?/min空壓機集中供氣（工頻、132KW，風冷額定壓力0.7MPa）,每臺空壓機平均運行時間為5000小時/年，熟料工序空壓機電耗為1.53度/噸熟料，電耗高的主要原因有：

　　①、生產線各設備(shèbèi)運行時間不一致，用氣量波動較大，工頻機不能調節系統供氣量，供需不平衡，空壓機加載率只有76%左右；

　　②、由于風冷效果差，在高溫天氣經常造成高溫跳停，影響窯系統(system)可造性。
3）、包裝發運部共有7套包裝系統，4套散裝系統，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的工頻空壓機集中供氣，包裝系統噸水泥電耗為0.63度電，電耗高的主要原因有：

　　①、用氣點分散：1-18#庫承擔火車散灰出廠，配置收塵器設計壓力0.45-0.5MPa，用氣量14m?/min，由于離供氣點距離遠，管道阻力達0.1MPa以上；

　　②、1-18#庫底卸料氣化壓力只需要0.2MPa,耗氣量16m?/min，也是由空壓機站集中供氣。昆山空壓機維修拆卸中應按空壓機的各部件的結構不同，預先考 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。

　　③、11套系統作業時間不一致，用氣量波動較大，工頻機不能調節系統產氣量，供需不平衡。
4）、六臺水泥磨系統配3臺40m?/min(工頻、200K
　　W、風冷、額定壓力0.8MPa)空壓機集中供氣，水泥工序空壓機電耗達1.02度/噸水泥。電耗高的主要原因有：

　　①、混合材破碎、熟料輸送在白天進行，用氣量遠低于一臺空壓機的產氣量；

　　②、由于六臺水泥磨運行時間不同步，很難做到供需不平衡，空壓機加載率只有75%。
5）、礦粉磨系統有三臺空壓機：兩臺40m?/min（工頻機，風冷），一臺30m?/min（變頻機、風冷）。昆山空壓機一種用以壓縮氣體的設備。空氣壓縮機與水泵構造類似。大多數空氣壓縮機是往復活塞式，旋轉葉片或旋轉螺桿。離心式壓縮機是非常大的應用程序。存在的主要問題(Emerson)是由于環境差，冷卻(cooling)效果差，兩臺40m?/min空壓機經常發生高溫跳停。
空壓機圖
2.技改方案
針對上述存在的問題(Emerson)，我公司(Company)對各生產部的實際用氣量、實際使用壓力，氣站布置、變頻技術應用等方面進行了詳細的調查并統計，經過反復討論與論證，最后形成如下解決措施：
1）、根據實際需要，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)空壓機供氣，同時優化（optimalize）供氣管網，盡量減少壓力損失。
2）、將5000t/d窯系統其中的二臺工頻機改造成變頻機，正常開窯時用2臺變頻機，利用變頻自動調節技術適應用氣量波動的工況，加載率從原來78%提高至99.6%。
3）、水泥（材料:粉狀水硬性無機膠凝材料)磨系統增加一臺20m?/min變頻空壓機，利用變頻自動調節技術適應用氣量波動的工況，加載率從原來75%提高至96.7%；
4）、水泥磨及包裝發運空壓機進行集控功能改造，將壓力信號接入中控，由中控操作人員根據系統壓力操作空壓機開停，杜絕空壓機空運行浪費電耗；
5）、2500t/d線空壓機以能源合同形式更新兩臺 水冷空壓機，用變頻自動調節技術適應用氣量波動的工況，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以能源合同形式用2臺 （1臺10m?/mi
　　N、1臺20m?/min），替換對應的兩臺工頻機，提高設備效能；
7）、改進收塵器管接頭的連接方式，將原來管接頭改成螺旋結構，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，杜絕接頭漏氣現象。
8）、將5000t/d系統及礦粉磨系統的空壓機冷卻(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，實現就近供氣，最大化減少阻力損失（loss)；同時原氣站壓力相應下調，降低電耗。
10）、水泥（材料:粉狀水硬性無機膠凝材料)生產部混合材破碎系統單獨安裝一臺3m?/min變頻空壓機，實現就近供氣；
11）、1-18#水泥庫收塵器就近安裝一臺20m?/min變頻空壓機，同時停運原氣站一臺40立方空壓機，實現就近供氣。昆山空壓機空氣經過自潔式空氣過濾器被吸入，通過PLC自動清洗過濾器，空氣在經過進口導葉自動調節后進入一級壓縮，經一級壓縮后的氣體溫度較高，然后進入中間冷卻器進行冷卻(水走管內，氣走管外，中冷器的水流量要求為110m/h)之后進入二級壓縮系統，為避免系統中的氣體倒入壓縮腔內(避免帶壓起動)在壓縮機的排氣管道安裝有一只懸掛全啟式止回閥，壓縮機排出的氣體推開止回閥進入排氣消聲器，然后進入一級后冷器，二級后冷器，再進入排氣主管道。
12）在六臺水泥（材料:粉狀水硬性無機膠凝材料)磨機系統分管上分別安裝電動閥門，開停磨時由中控操作，實現系統與供氣同步工作，減少泄漏。
13）、在十一套包裝及散裝系統(system)分管上分別安裝電動閥門，系統開停由中控操作，實現系統與供氣同步工作，減少泄漏。
3.創新亮點
1）、節能匹配：根據不同工況的實際要求，優化配置相應等級的空壓機；
2）、變頻（frequency conversion)改造：利用變頻自動調節技術適應用氣量波動的工況；
3）、集控節能：通過集控改造，減少空壓機空轉造成的電耗損失；
4）、 技術：淘汰高能耗空壓機，使用高效（指效能高的）能 技術；
5）、軟管聯接改造：改造收塵器軟管聯接方式，杜絕連接不良產生漏氣；
6）、冷卻方式改造：空冷改為水冷，提高設備可靠性。
7）、就近供氣：遵循就近供氣原則，減少漏氣及阻力損失；
8）、系統與供氣同步工作：各用氣系統分管上安裝電動閥門，由中控操作，實現系統與供氣同開同閉。
4.技改效果
改造以后，根據長期實際應用統計結果顯示，5000t/d熟料生產線空壓機平均電耗從原來的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56%。2500t/d熟料生產線空壓機平均電耗從原來的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36%。 水泥磨系統空壓機平均電耗從原來的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63%。包裝系統空壓機平均電耗從原來的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29%。