空壓機(jī)節(jié)能技術(shù)分享

進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，在推動人類社會進(jìn)步的同時，也帶來了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。近幾年，隨著節(jié)能減排工作的深入，節(jié)能技術(shù)開始受到重視，并被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和生活的許多領(lǐng)域。

　　進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，在推動人類社會進(jìn)步的同時，也帶來了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。近幾年，隨著節(jié)能減排工作的深入，節(jié)能技術(shù)開始受到重視，并被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和生活的許多領(lǐng)域。

　　空壓機(jī)作為煤炭、鋼鐵、紡織等行業(yè)的重要生產(chǎn)設(shè)備，由于能耗大、運(yùn)行效率低，已成為生產(chǎn)過程中能源消耗的重要環(huán)節(jié)。

　　空壓機(jī)運(yùn)行問題。

　　根據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國大型工業(yè)設(shè)備用電占全社會用電的60%以上，而中空壓力機(jī)則占全社會用電的15%左右，其能耗在全社會用電中占有重要地位。此外還有調(diào)查表明，空壓機(jī)5年運(yùn)行費(fèi)用中，設(shè)備費(fèi)用只占總費(fèi)用的12%左右，運(yùn)行費(fèi)用占總費(fèi)用的80%左右，可見降低能耗對于降低空壓機(jī)運(yùn)行費(fèi)用具有重要意義。近年來，空壓機(jī)節(jié)能市場一直保持快速增長的勢頭，發(fā)展?jié)摿艽蟆?/p>

　　通過長期的生產(chǎn)實(shí)踐，空壓機(jī)在機(jī)械原理和其他方面都已比較成熟，但是，隨著人們對節(jié)能減排的重視，空壓機(jī)在節(jié)能方面還存在著許多問題。一般而言，在工業(yè)生產(chǎn)中，生產(chǎn)過程中的用氣量、用氣壓力等指標(biāo)經(jīng)常會發(fā)生變化，這就要求空壓機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)必須不斷地隨著負(fù)荷的變化而變化?？諌簷C(jī)的控制技術(shù)已成為影響空壓機(jī)效率和性能的重要因素，也是其安全、穩(wěn)定運(yùn)行的重要保證。傳統(tǒng)的控制方法有以下兩種：

　　一、電聯(lián)鎖的控制技術(shù)。

　　電控連線控制是通過監(jiān)測空壓機(jī)管網(wǎng)壓力來實(shí)現(xiàn)的控制技術(shù)。當(dāng)空壓機(jī)產(chǎn)生的空氣壓力超過負(fù)荷要求時，管網(wǎng)壓力就會上升，當(dāng)壓力值超過某一設(shè)定閾值時，通過聯(lián)鎖信號控制空壓機(jī)停止運(yùn)行，從而降低了管網(wǎng)壓力，當(dāng)管網(wǎng)壓力低于某一設(shè)定閾值時，通過聯(lián)鎖信號控制空壓機(jī)再次啟動。當(dāng)負(fù)荷頻繁變化、儲氣罐容量較小時，這種電氣聯(lián)鎖的控制方式會導(dǎo)致空壓機(jī)頻繁開停，開停所產(chǎn)生的沖擊不僅會嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，造成電能損耗，還會給空壓機(jī)帶來較大的損壞，從而大大縮短空壓機(jī)的使用壽命。

　　二、自動卸料控制技術(shù)。

　　自卸式控制是通過空壓機(jī)電機(jī)的自卸作用來實(shí)現(xiàn)的一種控制方式。在管網(wǎng)壓力超過一定閾值時，對空壓機(jī)進(jìn)口導(dǎo)葉進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，通過降低導(dǎo)葉使空壓機(jī)輸出氣量氣壓降低;當(dāng)管道壓力降至最小狀態(tài)，且管道壓力達(dá)到卸載壓力閾值時，控制空壓機(jī)電機(jī)卸載，與壓縮機(jī)分離，此時電機(jī)處于空載狀態(tài)，空壓機(jī)不再產(chǎn)生壓縮空氣，管網(wǎng)壓力得以降低。隨著管網(wǎng)壓力逐漸降低到負(fù)荷壓力閾值，控制空壓機(jī)電機(jī)負(fù)荷，與壓縮機(jī)自動對接，逐步打開導(dǎo)葉，使之滿足負(fù)荷要求。相對于電控聯(lián)鎖控制，自動加卸載控制作為一種分級控制方式，雖然控制更為靈活，但電動機(jī)始終處于運(yùn)行狀態(tài)，一方面對電動機(jī)的壽命不利，另一方面也會造成空載功率的浪費(fèi)。

 

　　空壓機(jī)的節(jié)能及應(yīng)用

　　1.頻率調(diào)節(jié)技術(shù)。

　　目前變頻調(diào)速技術(shù)已在空壓機(jī)上得到了廣泛應(yīng)用，對節(jié)約能源起到了重要作用。常規(guī)空壓機(jī)的調(diào)速都是采用瞬時加載和卸載的方式實(shí)現(xiàn)的，由于過電流大，產(chǎn)生的電壓波動和氣壓波動不僅能耗大，而且會使設(shè)備磨損嚴(yán)重，縮短設(shè)備的使用壽命。它是利用電磁式變頻調(diào)速技術(shù)，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，通過改變電流的頻率來實(shí)現(xiàn)對空壓機(jī)中電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制和調(diào)節(jié)，它改變了傳統(tǒng)的調(diào)速方式，具有更大的靈活性，能在較短的時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)空壓機(jī)轉(zhuǎn)速的多次調(diào)整，調(diào)速過程更加平滑，從而大大降低了空壓機(jī)調(diào)速過程中不必要的能耗，提高了空壓機(jī)的運(yùn)行效率。變頻調(diào)速技術(shù)與傳統(tǒng)調(diào)速技術(shù)相比，更能適應(yīng)空壓機(jī)輕載運(yùn)行的要求，在調(diào)速過程中，電機(jī)的損耗也大大減少。

　　2.基于預(yù)測負(fù)荷的控制技術(shù)。

　　負(fù)載變化是引起空壓機(jī)工作狀態(tài)變化的重要原因，由于控制裝置對空壓機(jī)的控制調(diào)節(jié)具有明顯的滯后性，一般情況下調(diào)整時間較短，一方面功耗損失較大，另一方面空壓機(jī)損耗也較大。一般工業(yè)生產(chǎn)中，負(fù)荷的變化有一定的規(guī)律，所以通過預(yù)測負(fù)荷的變化，提前對空壓機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，通過緩變來滿足下一個時刻的合宜要求，一方面可以降低空壓機(jī)驟停時的起動，避免損失，另一方面可以大大降低空壓機(jī)調(diào)節(jié)過程中不必要的功率損耗，提高空壓機(jī)的效率。

　　負(fù)載預(yù)測的準(zhǔn)確與否直接決定控制的精度。一方面，通過在控制算法中設(shè)置反饋修正和滾動優(yōu)化環(huán)節(jié)，利用負(fù)荷變化對預(yù)測模型進(jìn)行實(shí)時更新和修正，實(shí)現(xiàn)對負(fù)荷變化的精確短期預(yù)測;另一方面，通過對負(fù)荷變化大數(shù)據(jù)的分析和挖掘，分析負(fù)荷變化的長期規(guī)律，進(jìn)一步提高預(yù)測精度。

　　3.空壓機(jī)組的優(yōu)化控制。

　　在單個空壓機(jī)難以滿足用戶要求的情況下，需要利用空壓機(jī)組來滿足用戶更高的要求。單臺空壓機(jī)的控制調(diào)節(jié)方式比較單一，只能通過空壓機(jī)電機(jī)的啟停、調(diào)速和導(dǎo)葉開啟等操作來實(shí)現(xiàn)，很難適應(yīng)不同負(fù)荷的變化，而采用空壓機(jī)組后，控制方式得到了極大的豐富。多臺空壓機(jī)通過聯(lián)合控制，能更好地適應(yīng)不同的負(fù)荷變化情況，同時通過負(fù)荷的合理分配，能使每臺空壓機(jī)都處于最佳負(fù)荷狀態(tài)，從而有效地延長空壓機(jī)的使用壽命，降低維修費(fèi)用。

　　空壓機(jī)群優(yōu)化控制技術(shù)要求對系統(tǒng)中的不同區(qū)域進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，獲取各個區(qū)域的運(yùn)行狀態(tài)、儲罐容量和各管路的壓力狀態(tài)，并根據(jù)參數(shù)的變化，采用某種算法實(shí)現(xiàn)對空壓機(jī)群的優(yōu)化控制。

 

　　總結(jié)。

　　無論以負(fù)荷預(yù)測為基礎(chǔ)的控制技術(shù)，還是以空壓機(jī)群為基礎(chǔ)的優(yōu)化控制技術(shù)，都需要大量的實(shí)時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)作為支持，以作出最佳控制判斷，因此，未來空壓機(jī)站房管理平臺化是必然趨勢，大數(shù)據(jù)分析將賦予空壓機(jī)智能化屬性。

 

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