China Science Technology Overview/能環(huán)?？諌合到y(tǒng)節(jié)能優(yōu)化劉克許名明(邯鋼集團(tuán)邯寶公司能源中心河北邯鄲056015)【摘要】分析邯鋼某空壓站系統(tǒng)運(yùn)行狀況,尋找節(jié)能潛力,提岀經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方案【關(guān)鍵詞】空壓機(jī)節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行1引言用量可小到240Nm3/min,拉大斷面鋼坯時可大到380Nm3/min,更壓縮空氣作為一種清潔環(huán)保、方便的能源介質(zhì)廣泛應(yīng)用于鋼換間隙用氣量為零,平均一天內(nèi)可變化數(shù)次(其平均用氣量為鐵企業(yè)中的各個領(lǐng)域。作為僅次于電力的第二大動力源,壓縮空氣350m3/mi,為了在各鋼坯寬度下都能滿足其生產(chǎn),該壓力空壓機(jī)本身電耗巨大,不過在鋼鐵企業(yè)中壓縮空氣供應(yīng)作為輔助行業(yè),一運(yùn)行方式為開二備一。每臺空壓機(jī)的產(chǎn)氣量為250m/min,每套空度不被重視在這種觀念指導(dǎo)下壓縮空氣的利用率不高的情況普遍壓機(jī)機(jī)組平均外送量為217m/min存在,主要表現(xiàn)在設(shè)備配備、運(yùn)輸、使用和管理等諸多方面隨著能3運(yùn)行情況分析源價格的不斷上漲和鋼鐵企業(yè)利潤日趨降低如何降低空壓機(jī)機(jī)組消耗,提高壓縮空氣利用率成為急需解決的難題。對以上情況分析后可以看出:2空壓系統(tǒng)概述048MPa空壓機(jī)085Ma空壓機(jī)邯鋼某空壓站工藝流程見下圖圖1)該空壓站有4臺250Nm3/min()()()((0℃,1atm,干空氣),0.85MPaG空壓機(jī);3臺250Nm3/min(0℃,latm,干空氣),0.48MpaG空壓機(jī)。0.85MPa空壓機(jī)直接送入主管網(wǎng),供應(yīng)煉鋼廠和熱軋廠儀控(動力)用氣,由于用戶多,用戶不定時更換鋼種和生產(chǎn)線頻繁調(diào)整,為確保各用戶正常生產(chǎn),所以控制網(wǎng)壓力不低于0.65MPa,但實(shí)際運(yùn)行中管網(wǎng)壓力多圍繞0.7MPa通閥上下波動左右。0.48Mma空壓機(jī)專門供煉鋼廠2#連鑄的氣霧冷卻用氣。由于用戶單一,所以受鋼種批次影響較大,在不同的鋼坯寬度連鑄氣冷卻用氣系統(tǒng)下,連鑄氣霧冷卻系統(tǒng)用氣量存在大范圍波動,如拉小斷面鋼坯時圖2空壓站0.85MPa和048MPa空氣管道連通示意圖鋼2#連鑄氣霧冷加氣位(動力汽儀(動力儲氣罐儲氣罐儲氣罐微熱再生微熱再生微熱再生徼熱再生微再生微熱再生微熱再生T蝶器T煣器T燥器T燥器「燥器空壓機(jī)組壓機(jī)組空壓機(jī)組空壓機(jī)組空壓機(jī)組壓機(jī)組空壓機(jī)組0.85Ma0. 85MpAG0. amPac0. sPal0. AmPac0.488G空氣過濾空氣過濾氣過濾空氣過濾空氣過濾空氣過濾空氣過濾圖1空壓站系統(tǒng)示意圖2014年7月下第14期總第194期15節(jié)能環(huán)保\ China Science& Technology Overview表1干燥器類型1臺300m/min余熱再生干燥器1臺300m/min微熱再生干燥器300×2%×60=360300×10%×60=1800再生氣需功率(kW)360×0.0=32.4注注1電加熱器功率sw)300×60×1.293×0.275(160-100×0.241/860=107300×60×1.293×0.1(60-40)×0.241/860=78.3電加熱器消耗功率107.6×1.8/4=48.48.2×1.5/4=29.3注3324484=80.8=107,6年耗電kw:h)365×24×80365×24×107.6=942576注4年耗費(fèi)元)707808×0.7=4954656注5942576×0.7=659803.2注5每臺余熱再生干燥器成本約為50萬元回收周期如改為余熱再生干燥器,投資雖高,但運(yùn)行3年即可收回投資成本注:(1)毎立方米壓縮空氣耗電0.0kw·h:(2)微熱再生干燥器加熱器溫升160-40=120(℃),余熱再生干燥器溫升160-100=60(℃),加熱氣量為27.5%;(3)微熱再生干燥器4小時中有1.8小時加熱,余熱再生干燥器4小時中加熱1.5小時。(4)一年以365天,每天運(yùn)行24小時計(jì);(5)電價以0.7元/kwh計(jì)。(1)該空壓站與煉鋼廠和熱軋廠各用戶之間缺乏聯(lián)系,無法及時不僅耗氣量大,而且不利于利用空壓機(jī)的末級壓縮產(chǎn)生的熱量,造了解其檢修和生產(chǎn)用氣情況,因而無法及時調(diào)整供氣量,存在較長成能量浪費(fèi),提高了運(yùn)行成本。隨著壓縮空氣干燥設(shè)備的發(fā)展,建議時間不用氣或用氣量較少而大量供氣的情況,以致大量壓縮空氣放將微熱再生干燥器改造為余熱再生干燥器,它再生耗氣量僅為2%,散。(2)該站空壓機(jī)選型大,且具有單機(jī)效率高,不允許頻繁啟停的特且有效的利用了空壓機(jī)末級壓縮產(chǎn)生的熱量,滿足節(jié)能要求。點(diǎn)使得0.85MPa與0.48MPa空壓機(jī)在上限運(yùn)行,并由于各用戶單位4.3投資與回收成本周期的不定時檢修、更換鋼種和生產(chǎn)線頻繁調(diào)整,造成壓縮空氣系統(tǒng)壓(1)空壓機(jī)改造投資與回收成本周期:兩臺空壓機(jī)改造的費(fèi)用約力波動大,令壓縮空氣系統(tǒng)存在著較大放散量,特別是0.48MPa空壓為160萬元,保守的按改造后節(jié)約100m3/min的0.48MPa壓縮空氣機(jī),用戶單一,用氣可調(diào)節(jié)性差,運(yùn)行一臺空壓機(jī)不能滿足煉鋼2#計(jì)算(壓縮空氣價格為0.09元/m3)。連鑄氣霧冷卻用氣量,運(yùn)行兩臺大于其用氣需求,平均每分鐘放散16000000×60×24×0.09)≈123.5(天)量為100m3,極大的提高了空壓機(jī)機(jī)組運(yùn)行成本。(3)該站0.85MPa空②2)凃余熱再生干燥器投資與回收周期;余熱再生干燥器和微熱再壓系統(tǒng)未實(shí)現(xiàn)自動控制,用氣量波動大,在此情況下,控制供氣壓力生干燥器的經(jīng)濟(jì)性主要表現(xiàn)在投資和運(yùn)行費(fèi)用兩個方面,運(yùn)行費(fèi)用不低于0.65MPa,實(shí)際情況壓力波動值要大于此計(jì)劃值,所以該壓力中能耗占極大的比例,易損件等維修費(fèi)用占的比例很小,而且兩種存在下調(diào)空間。(4)該站為空壓機(jī)機(jī)組配套的微熱再生干燥器由于氣干燥器的維修費(fèi)用相差不大,因此從投資和能耗兩個方面作比較來動閥門開關(guān)頻繁,導(dǎo)致密封不嚴(yán),以致自耗氣量太大,約為3m3/min:衡量兩種干燥器的經(jīng)濟(jì)性。如表1臺降低了壓縮空氣的利用率。(5)在實(shí)際運(yùn)行中,為了確保壓縮空氣5結(jié)語露點(diǎn)達(dá)到<-40℃的質(zhì)量要求,增大了微熱再生干燥器再生氣量,由原來的7%增加到10‰6,而配套的單臺干燥器處理氣量為300m3/min通過以上分析及投資改造費(fèi)用計(jì)算可以看出,如果該空壓站采即正常情況下再生自耗氣達(dá)到30m3/min用以上措施進(jìn)行優(yōu)化可以提高壓縮空氣的利用率,實(shí)現(xiàn)空壓系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,達(dá)到節(jié)能的目的4優(yōu)化措施參考文獻(xiàn)41現(xiàn)有基礎(chǔ)上可做的工作[1]郁永章.容積式壓縮機(jī)技術(shù)手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000(1)煉鋼廠和熱軋廠嚴(yán)格執(zhí)行計(jì)劃生產(chǎn)和計(jì)劃檢修規(guī)定,減少臨[2]李申.壓縮空氣吸附式千燥器技術(shù)講座[J壓縮機(jī)技術(shù),2002(1寸改變生產(chǎn)計(jì)劃和檢修計(jì)劃的情況發(fā)生,如果確實(shí)需要改變計(jì)劃及時跟空壓站聯(lián)系,說明用氣量及其時間,空壓站能夠有計(jì)劃的進(jìn)[3]謝微.利用壓縮空氣余熱降低吸附式干燥器.[J]有色冶金節(jié)能運(yùn)行調(diào)整,避免空壓系統(tǒng)長期在上限運(yùn)行,造成壓縮空氣浪費(fèi)、運(yùn)2007(4):38-40.成本升高。(2)考慮到該空壓站0.48MPa和0.85MPa機(jī)組的供氣特點(diǎn),0.85MPa壓縮空氣主管網(wǎng)壓力一直以來在上限運(yùn)行,具有較大的富余量,因此,把0.85MPa壓縮空氣管網(wǎng)和0.48MPa壓縮空氣管網(wǎng)連通(圖2),增加減壓閥和自動控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié),從0.85MPa壓縮空氣管網(wǎng)往0.48MPa空氣管網(wǎng)輸送約56.5m3/min的0.85MPa壓縮空氣來彌補(bǔ)開一臺0.48MPa空壓機(jī)的不足量,以此來滿足煉鋼2#連鑄氣霧冷卻用氣需求,實(shí)現(xiàn)該空壓系統(tǒng)的綜合利用,合理配置,減少空壓系統(tǒng)放散,停運(yùn)一臺0.48MPa空壓機(jī)機(jī)組。(3)更換微熱再生干燥器密封不嚴(yán)的氣動閥門,降低再生自耗氣量。4.2長期規(guī)劃可做的工作(1)從企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展、降低空壓系統(tǒng)運(yùn)行成本出發(fā),考慮到該空壓站主體設(shè)備凈值情況和用戶用氣量波動大的特點(diǎn)。建議對1臺0.85MPa空壓機(jī)和1臺0.48MPa空壓機(jī)采用進(jìn)行加卸載或變頻調(diào)速控制壓力、流量,而其他空壓機(jī)可以滿負(fù)荷運(yùn)行。(2)微熱再生干燥器162014年7月下第14期總第194期