压缩空气系统节能方案.doc
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4、围嘱测谴澡辟牡双喂 关于我公司压缩空气系统节能改造方案探讨一、现在我公司空压机系统存在的问题: 目前,我公司空压机系统是采用的流量为65Nm3 /分钟的高压螺杆式空压机三台,其设计运行方式为两用一备,拖动电动机为电压为10kV,额定功率为368kW的高压电动机,由变电站的10kV真空断路器进行供电。由于我公司冷轧的压缩空气主要为仪表用气和气动阀用气,小量为吹扫用气,目前实际用气一台空压机足够满足要求,而且大多数情况空压机处于空载或接近空载状况。我们曾做过一个试验,把3台空压罐(共18m3)及管路充满,压力到0.75MPa,停机两小时后压力降到0.52MPa,而此过程中冷轧设备均处于停机状况。由
5、于在工频状况下,空压机即使在空载状况下,其实际消耗的电功率为70%额定功率,为256.7kW。而我们在2012年3月5日到3月15日时间段,实际工作时间为122.8小时,总消耗电量为31700kW,平均功率为258.14kW。可见,这一时间段开机后,空压机长期处于空载或接近空载运行。二、改造各种可能方案:方案一、当压力达到上限时切断电动机10kV高压电源。既设定压力上限(等于安全阀动作压力7.5MPa),设定压力下限(略大于仪表能够正常工作时空压机附近最低允许压力),当压力达到上限时真空断路器分闸,电动机停止运行,当压力低于下限时自动将真空断路器合闸。 采用此方案,节能效果见下图:方案一的缺点
6、和困难:1) 高压电动机频繁直接启动对真空断路器和高压电动机的使用寿命有极大的影响。具体体现在操作过电压对高压电动机绝缘的影响变得异常严重,此时频繁直接启动的冲击电流使电动机绕组长期处于大的电动力作用,绝缘和导体的寿命严重缩短。2) 由于用气负荷的不可预见性,而我们的压力罐只能装18m3的压缩空气,如果突发较大的用气,如吹扫或其他大的用气,在停机30分钟以内,则高压空压机不允许马上要送电直接启动,因为此时,电动机运行温度没有降下来,同时又要承受5-7倍的启动电流,对空压机电动机的影响会非常严重。 此方案较简单,改造成本接近零,但由于有较大的不可预见性和一定的危险性,风险很大,为稳妥起见,我们不
7、推荐此方案,仅作为一种思路。 方案二、高压变频方案 空压机及高压电动机均利旧,增加一台10kV400kW的高压变频器。由于变频空压机的特有的性质,空压机的气流量 Q电动机转速n,变频电动机功率电动机转速n,电动机的转速n电源频率f,此空压机额定频率为50Hz,此时电功率为368kW,流量为65Nm3 /分钟;当空压机频率为25Hz,此时电功率为184kW,流量为32.5Nm3 /分钟;变频技术改造后能源成本降低20%,再加上变频起动后对设备的冲击减少,维护和维修量也跟随降低,所以运行成本将大大降低。根据压缩机的工况要求,变频调速改造后,电机运转速度明显减慢,从而有效地降了空压机运行时的噪声。
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