空壓機目標電耗節能控制技術

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一、技術名稱：空壓機目標電耗節能控制技術

二、技術適用范圍：鋼鐵、化工、石油、電力、建筑行業

三、技術內容

1、技術原理簡要描述

       將計算機技術、自動控制技術、電氣傳動、數學方法和流體力學知識有機結合，通過對生產過程設備參數和工藝參數的分析、 歸納和優化，開發建立了空壓機站目標電耗數學模型，實現了空壓機站準確的節電比例測算、節電量化設計及控制。通過計算獲得省電目標電耗值，確定設備的正常運行方式，實現了節能從定性到定量的飛躍。即在滿足工藝要求條件下，如何進行優化搭配運行泵組和調速運行泵組，使泵站（空壓機站）系統處于耗電較低的狀態。

2、關鍵技術

空壓機目標電耗的數學建模技術；優化搭配運行泵組和調速運行泵組技術。

3、技術應用條件

       主要應用在企業循環水泵站、給水泵站、補水泵站、凈環給水泵站、濁環給水泵站、冷卻泵站、冷凍泵站、制水泵站、送水泵站、中心泵站等需要給排水和一次空壓機、二次空壓機、引空壓機、送空壓機、除塵空壓機、排空壓機等需要給排風的工藝流程環節。該系統不需要對整個工藝過程進行過多的改變，可直接替代現有的控制柜，將空壓機站的開、停和運行過程的控制權交給該系統，在滿足現有工藝參數（壓力、流量、液位等參數）、設備參數（水泵、電機、調速裝置等）和不同的輸送介質（水、油、氣、顆?；旌衔锏龋┮蟮那疤嵯逻\行，達到整個泵站或空壓機站耗電較低的目的。

四、空壓機技術節能效果

       在某大型鋼廠應用后實現年節電量：1641萬kwh。在鋼鐵行業應用該技術所能達到的平均節電率為25.56%，在鋼鐵行業應用該技術所能達到的CO2平均減排率為25.56%。

五、空壓機技術應用情況
       雖然國外各種節能技術在水泵供水領域一些小的運行策略有所不同，但總體的運行思路卻基本出自單閉環自動控制，由于單閉環自動控制是以滿足工藝要求為目標， 沒有考慮整體配合的效率問題，沒有泵站設備整體電耗較小化運行的有效措施，經常會造成供水系統電能的大量浪費，在這方面世界各大公司一直在積極探索，但仍未取得進展。

       目前國內外在空壓機站優化節能運行方面的研究，主要集中在較省電空壓機站的設計、較低電耗的計算、較低電耗的實現、已有空壓機站的節電潛力精準測算、空壓機站調速泵的合理設置、空壓機站調速水泵高轉速和低轉速測算，以及對于一個流量較省電的空壓機運行。目前對于上述問題的研究，主要還是根據研究者所實 驗的系統進行分析，定性和經驗性的成分較多。

六、空壓機典型項目或案例情況

       某大型鋼鐵企業空壓機站節能改造于2007年9月開始，應用泵站“空壓機目標電耗”節能技術對2#爐體密閉循環泵組（裝機容量1775kw）、濁環常壓泵組（裝機容量1065kw）、液壓潤滑泵組（裝機容量840kw）、二期設備內冷泵組（裝機容量800kw）進行一期節能改造，分別實現節電比例 26.9%、21.6%、15.5%、12.3%，實現年節電量532萬kwh。2008年，對ACC供水泵組、平流池泵組（裝機容量1320kw）進行二期節能改造，節能改造后空壓機組平均小時耗電量下降44%、33.6%，每年節約電量299萬kwh。對平流池泵組（裝機容量1320kw）進行二期節能改造，泵組供水單位電耗由0.2417kwh/m3下降到0.1605kwh/m3。2009年，應用泵站目標電耗節能技術對4300mm寬厚板水系統進行整體節能改造，包括提升上塔泵組、過濾上塔泵組、DQ熱處理泵組等6個泵組，運行后節電率25%以上，年節電量810萬kwh。應用“目標電耗節電” 技術改造完成后，該公司年節電量達1641萬kwh。節能項目設備總投資額為430萬元，包括：上位工控計算機、優化節能控制柜、變頻調速設備、在線目標電耗優化控制軟件和目標電耗優化測算軟件等。

七、空壓機技術推廣前景和節能潛力

       據第三次全國工業普查公布的統計資料表明，空壓機用電量占全社會總用電量的33%，其中水泵21%，空壓機12%，所以在該領域節能工作開展的科學及時與否對我國能否順利完成節能目標意義重大。截至2009年底，全社會用電量36430億kwh，水泵電耗占20-25%的較大比重，空壓機電耗占12%左右，該節能項目的大面積推廣應用，節電效益巨大。該節能技術根據應用對象不同實現的節能率在7%-68%之間。