【壓縮機(jī)網(wǎng)】?jī)x用空壓機(jī)系統(tǒng)為發(fā)電廠提供重要的儀用壓縮空氣。對(duì)該系統(tǒng)的要求是安全、可靠、經(jīng)濟(jì)。本文作者利用PDCA的方法,持續(xù)改善儀用空壓機(jī)系統(tǒng),主要采用了優(yōu)化儀用空壓機(jī)的組合方式、調(diào)整儀用氣母管壓力、將一二期儀用氣系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)等方法,使全廠儀用空壓機(jī)系統(tǒng)保持較合理的運(yùn)行方式。
1、 P(計(jì)劃)
華潤(rùn)電力登封有限公司一、二期儀用空壓機(jī)共10臺(tái),具體參數(shù)詳見表1:
一期工況:
一期原有4臺(tái)工頻儀用空壓機(jī),功率均為132KW,后因電袋除塵器改造,增設(shè)2臺(tái)變頻儀用空壓機(jī)做為電袋除塵器濾袋噴吹氣源,功率為200KW,6臺(tái)儀用空壓機(jī)并聯(lián)布置。一般情況下,一期運(yùn)行兩臺(tái)儀用空壓機(jī)可滿足儀用氣及電袋除塵器濾袋噴吹用氣的需要。
二期工況:
二期儀用空壓機(jī)一般保持兩臺(tái)運(yùn)行,一、二期儀用氣未聯(lián)絡(luò)。
在節(jié)能降耗成為常態(tài)的今天,對(duì)各個(gè)廠用電系統(tǒng)進(jìn)行充分挖潛是專業(yè)技術(shù)人員的職責(zé)所在。儀用空壓機(jī)系統(tǒng)做為不太引人注目的節(jié)能處女地之一,當(dāng)然引起了除灰脫硫人員的興趣,我們?cè)趯?duì)全廠儀用氣系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)狀把握后,計(jì)劃對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能分析,以期有所收獲。
從理論上講,空壓機(jī)系統(tǒng)節(jié)能主要應(yīng)從以下三方面入手:
1) 合理搭配組合,避免“大馬拉小車”,提高空壓機(jī)負(fù)載率;
2) 適當(dāng)降低壓縮空氣母管壓力,是空壓機(jī)系統(tǒng)節(jié)能的捷徑;
3) 減少系統(tǒng)泄漏,避免不必要的損失。
2、 D(實(shí)施)
2.1在簡(jiǎn)要分析空壓機(jī)節(jié)能途徑后,針對(duì)第三條“減少系統(tǒng)泄漏”,我們重點(diǎn)排查了系統(tǒng)泄漏點(diǎn)、以及壓縮空氣系統(tǒng)各疏水門運(yùn)行情況,這些屬于常規(guī)檢查項(xiàng)目,不再贅述。
2.2 針對(duì)第一條“合理搭配組合空壓機(jī),避免大馬拉小車”的措施
我們根據(jù)一期儀用空壓機(jī)臺(tái)數(shù)多、型號(hào)不統(tǒng)一的特點(diǎn),進(jìn)行了一期儀用空壓機(jī)的不同運(yùn)行組合方式試驗(yàn),詳見表2:
試驗(yàn)結(jié)論:
正常情況下,可選用工況3:兩臺(tái)工頻儀用空壓機(jī)的組合方式,此方式較為經(jīng)濟(jì)。此工況下,要注意電袋除塵器噴吹方式,要避免瞬時(shí)耗氣量大,影響儀用氣壓力。
在冬季或用氣量增大的工況下,宜采用1臺(tái)工頻+1臺(tái)變頻的組合方式。原因一:此空壓機(jī)組合出氣量較大;原因二: 4臺(tái)舊的工頻儀用空壓機(jī)干燥器除濕效果較差,冬季為預(yù)防儀用氣管路上凍,各疏水門保持一定開度,耗氣量增多。
2.3 針對(duì)第二條“適當(dāng)降低儀用氣系統(tǒng)壓力”的措施
根據(jù)空壓機(jī)的理論軸功率公式:
w=RT1×n/(n-1)×[ (P2/P1)(n-1)/n -1 ]
式中增壓比(P2/P1)即氣體終壓與初壓之比,增壓比越高,空壓機(jī)出口壓力越高,則耗功越高。實(shí)際運(yùn)行中,適當(dāng)降低壓縮空氣壓力可以有效降低電耗。
考慮到二期儀用空壓機(jī)為新設(shè)備,相關(guān)數(shù)據(jù)較多,收集容易,便于分析,所以我們進(jìn)行了二期儀用空壓機(jī)加卸載壓力調(diào)整試驗(yàn),數(shù)據(jù)見表3:
從表3可以看出,隨著儀用氣母管壓力的降低,儀用空壓機(jī)日平均電流隨之下降。以#5儀用空壓機(jī)為例,當(dāng)儀用氣壓由0.67 MPa降至0.62Mpa時(shí),日均電流由29.43A降為26.95A,電耗降低了8%,節(jié)能效果明顯。
3、 C(檢查)
重新審視我們進(jìn)行的分析、采取的措施,我們總有意猶未盡的感覺,全廠儀用氣系統(tǒng)那么龐大,難道不能再采取一些實(shí)質(zhì)性的措施嗎?很快,我們發(fā)現(xiàn),原來問題還是出在z*關(guān)鍵的一條“合理搭配儀用空壓機(jī)”上,原來我們只是孤立地分別分析了一期、二期儀用氣系統(tǒng),并沒有站在全局的觀點(diǎn)看問題:如果全廠的儀用氣聯(lián)絡(luò)起來,儀用空壓機(jī)組合是否能夠進(jìn)一步優(yōu)化呢?
4、 A(行動(dòng))
針對(duì)一、二期儀用氣系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)問題,我們根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)際情況,分為兩步走,具體步驟如下:
4.1 利用一、二期儀用氣現(xiàn)有較細(xì)的聯(lián)絡(luò)管道,進(jìn)行試驗(yàn)
一般情況下,一、二期儀用氣系統(tǒng)各自獨(dú)立運(yùn)行。因?yàn)橐弧⒍趦x用氣均可向化學(xué)等用戶供氣,所以,化學(xué)儀用氣管道(D76)可以臨時(shí)做為聯(lián)絡(luò)管,實(shí)現(xiàn)一、二期儀用氣并聯(lián)運(yùn)行。利用此有利條件,進(jìn)行了一、二期儀用氣系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)試驗(yàn),詳見表4:
試驗(yàn)表明,一二期儀用氣系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)運(yùn)行后,通過調(diào)整空壓機(jī)加卸載壓力,可以實(shí)現(xiàn)一期一臺(tái)工頻儀用空壓機(jī)長(zhǎng)期卸載,說明在此工況下,一期只運(yùn)行一臺(tái)變頻空壓機(jī)即可滿足要求。
同時(shí),也嘗試進(jìn)行了一、二期分別運(yùn)行兩臺(tái)工頻儀用空壓機(jī)的試驗(yàn),由于一期工頻空壓機(jī)容量較小,同時(shí)聯(lián)絡(luò)管徑較細(xì),在一、二期儀用氣聯(lián)絡(luò)的情況下,未能出現(xiàn)一期一臺(tái)工頻儀用空壓機(jī)長(zhǎng)時(shí)間卸載的工況。
4.2一、二期儀用氣管道正式聯(lián)絡(luò)后的運(yùn)行試驗(yàn)
在前期試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,我們決定將一、二期儀用氣系統(tǒng)真正聯(lián)絡(luò)起來,聯(lián)絡(luò)管道直徑為133mm,該技改工作于2015年9月份完成(見圖1)。
改造完成后,進(jìn)行了第二次運(yùn)行優(yōu)化試驗(yàn),試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表5:
試驗(yàn)表明, 一二期儀用氣聯(lián)絡(luò)后,儀用空壓機(jī)運(yùn)行方式可優(yōu)化為:一期1臺(tái)(工頻)+ 二期2臺(tái),即較原有方式,聯(lián)絡(luò)改造后可停運(yùn)一臺(tái)儀用空壓機(jī)。
二期儀用空壓機(jī)運(yùn)行參數(shù)曲線對(duì)比見圖6:
從圖6可以看出,2015年9月18日18:00,進(jìn)行一、二期儀用氣聯(lián)絡(luò),在停運(yùn)一期一臺(tái)儀用空壓機(jī)以后,全廠儀用氣壓力由0.66MPa微降至0.64MPa,二期儀用空壓機(jī)頻繁加卸載的情況基本消失,表明二期儀用空壓機(jī)負(fù)載率明顯上升,長(zhǎng)時(shí)間處于z*經(jīng)濟(jì)的滿載狀態(tài)。
結(jié)論及運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)化:
一、二期儀用氣正式聯(lián)絡(luò)運(yùn)行后,較原有方式,可以減少一臺(tái)儀用空壓機(jī)(額定功率132KW)運(yùn)行,每年節(jié)電約100萬度,直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)40萬元,成效顯著。
運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)化:一般情況下,可以保持一期一臺(tái)工頻+二期兩臺(tái)儀用空壓機(jī)的運(yùn)行方式。
5、 結(jié)束語
在儀用氣空壓機(jī)系統(tǒng)優(yōu)化問題上,我們利用PDCA循環(huán)不斷深入,得到了比較滿意的結(jié)果,戴明環(huán)PDCA螺旋上升的結(jié)構(gòu)實(shí)際上暗合了認(rèn)識(shí)事物的基本規(guī)律,我們除了持續(xù)優(yōu)化改造后的儀用氣系統(tǒng)運(yùn)行方式,還要把PDCA這種精益管理思想應(yīng)用到其他方面,真正促進(jìn)系統(tǒng)的優(yōu)化、問題的解決。
1、 P(計(jì)劃)
華潤(rùn)電力登封有限公司一、二期儀用空壓機(jī)共10臺(tái),具體參數(shù)詳見表1:
一期工況:
一期原有4臺(tái)工頻儀用空壓機(jī),功率均為132KW,后因電袋除塵器改造,增設(shè)2臺(tái)變頻儀用空壓機(jī)做為電袋除塵器濾袋噴吹氣源,功率為200KW,6臺(tái)儀用空壓機(jī)并聯(lián)布置。一般情況下,一期運(yùn)行兩臺(tái)儀用空壓機(jī)可滿足儀用氣及電袋除塵器濾袋噴吹用氣的需要。
二期工況:
二期儀用空壓機(jī)一般保持兩臺(tái)運(yùn)行,一、二期儀用氣未聯(lián)絡(luò)。
在節(jié)能降耗成為常態(tài)的今天,對(duì)各個(gè)廠用電系統(tǒng)進(jìn)行充分挖潛是專業(yè)技術(shù)人員的職責(zé)所在。儀用空壓機(jī)系統(tǒng)做為不太引人注目的節(jié)能處女地之一,當(dāng)然引起了除灰脫硫人員的興趣,我們?cè)趯?duì)全廠儀用氣系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)狀把握后,計(jì)劃對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能分析,以期有所收獲。
從理論上講,空壓機(jī)系統(tǒng)節(jié)能主要應(yīng)從以下三方面入手:
1) 合理搭配組合,避免“大馬拉小車”,提高空壓機(jī)負(fù)載率;
2) 適當(dāng)降低壓縮空氣母管壓力,是空壓機(jī)系統(tǒng)節(jié)能的捷徑;
3) 減少系統(tǒng)泄漏,避免不必要的損失。
2、 D(實(shí)施)
2.1在簡(jiǎn)要分析空壓機(jī)節(jié)能途徑后,針對(duì)第三條“減少系統(tǒng)泄漏”,我們重點(diǎn)排查了系統(tǒng)泄漏點(diǎn)、以及壓縮空氣系統(tǒng)各疏水門運(yùn)行情況,這些屬于常規(guī)檢查項(xiàng)目,不再贅述。
2.2 針對(duì)第一條“合理搭配組合空壓機(jī),避免大馬拉小車”的措施
我們根據(jù)一期儀用空壓機(jī)臺(tái)數(shù)多、型號(hào)不統(tǒng)一的特點(diǎn),進(jìn)行了一期儀用空壓機(jī)的不同運(yùn)行組合方式試驗(yàn),詳見表2:
試驗(yàn)結(jié)論:
正常情況下,可選用工況3:兩臺(tái)工頻儀用空壓機(jī)的組合方式,此方式較為經(jīng)濟(jì)。此工況下,要注意電袋除塵器噴吹方式,要避免瞬時(shí)耗氣量大,影響儀用氣壓力。
在冬季或用氣量增大的工況下,宜采用1臺(tái)工頻+1臺(tái)變頻的組合方式。原因一:此空壓機(jī)組合出氣量較大;原因二: 4臺(tái)舊的工頻儀用空壓機(jī)干燥器除濕效果較差,冬季為預(yù)防儀用氣管路上凍,各疏水門保持一定開度,耗氣量增多。
2.3 針對(duì)第二條“適當(dāng)降低儀用氣系統(tǒng)壓力”的措施
根據(jù)空壓機(jī)的理論軸功率公式:
w=RT1×n/(n-1)×[ (P2/P1)(n-1)/n -1 ]
式中增壓比(P2/P1)即氣體終壓與初壓之比,增壓比越高,空壓機(jī)出口壓力越高,則耗功越高。實(shí)際運(yùn)行中,適當(dāng)降低壓縮空氣壓力可以有效降低電耗。
考慮到二期儀用空壓機(jī)為新設(shè)備,相關(guān)數(shù)據(jù)較多,收集容易,便于分析,所以我們進(jìn)行了二期儀用空壓機(jī)加卸載壓力調(diào)整試驗(yàn),數(shù)據(jù)見表3:
從表3可以看出,隨著儀用氣母管壓力的降低,儀用空壓機(jī)日平均電流隨之下降。以#5儀用空壓機(jī)為例,當(dāng)儀用氣壓由0.67 MPa降至0.62Mpa時(shí),日均電流由29.43A降為26.95A,電耗降低了8%,節(jié)能效果明顯。
3、 C(檢查)
重新審視我們進(jìn)行的分析、采取的措施,我們總有意猶未盡的感覺,全廠儀用氣系統(tǒng)那么龐大,難道不能再采取一些實(shí)質(zhì)性的措施嗎?很快,我們發(fā)現(xiàn),原來問題還是出在z*關(guān)鍵的一條“合理搭配儀用空壓機(jī)”上,原來我們只是孤立地分別分析了一期、二期儀用氣系統(tǒng),并沒有站在全局的觀點(diǎn)看問題:如果全廠的儀用氣聯(lián)絡(luò)起來,儀用空壓機(jī)組合是否能夠進(jìn)一步優(yōu)化呢?
4、 A(行動(dòng))
針對(duì)一、二期儀用氣系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)問題,我們根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)際情況,分為兩步走,具體步驟如下:
4.1 利用一、二期儀用氣現(xiàn)有較細(xì)的聯(lián)絡(luò)管道,進(jìn)行試驗(yàn)
一般情況下,一、二期儀用氣系統(tǒng)各自獨(dú)立運(yùn)行。因?yàn)橐弧⒍趦x用氣均可向化學(xué)等用戶供氣,所以,化學(xué)儀用氣管道(D76)可以臨時(shí)做為聯(lián)絡(luò)管,實(shí)現(xiàn)一、二期儀用氣并聯(lián)運(yùn)行。利用此有利條件,進(jìn)行了一、二期儀用氣系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)試驗(yàn),詳見表4:
試驗(yàn)表明,一二期儀用氣系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)運(yùn)行后,通過調(diào)整空壓機(jī)加卸載壓力,可以實(shí)現(xiàn)一期一臺(tái)工頻儀用空壓機(jī)長(zhǎng)期卸載,說明在此工況下,一期只運(yùn)行一臺(tái)變頻空壓機(jī)即可滿足要求。
同時(shí),也嘗試進(jìn)行了一、二期分別運(yùn)行兩臺(tái)工頻儀用空壓機(jī)的試驗(yàn),由于一期工頻空壓機(jī)容量較小,同時(shí)聯(lián)絡(luò)管徑較細(xì),在一、二期儀用氣聯(lián)絡(luò)的情況下,未能出現(xiàn)一期一臺(tái)工頻儀用空壓機(jī)長(zhǎng)時(shí)間卸載的工況。
4.2一、二期儀用氣管道正式聯(lián)絡(luò)后的運(yùn)行試驗(yàn)
在前期試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,我們決定將一、二期儀用氣系統(tǒng)真正聯(lián)絡(luò)起來,聯(lián)絡(luò)管道直徑為133mm,該技改工作于2015年9月份完成(見圖1)。
改造完成后,進(jìn)行了第二次運(yùn)行優(yōu)化試驗(yàn),試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表5:
試驗(yàn)表明, 一二期儀用氣聯(lián)絡(luò)后,儀用空壓機(jī)運(yùn)行方式可優(yōu)化為:一期1臺(tái)(工頻)+ 二期2臺(tái),即較原有方式,聯(lián)絡(luò)改造后可停運(yùn)一臺(tái)儀用空壓機(jī)。
二期儀用空壓機(jī)運(yùn)行參數(shù)曲線對(duì)比見圖6:
從圖6可以看出,2015年9月18日18:00,進(jìn)行一、二期儀用氣聯(lián)絡(luò),在停運(yùn)一期一臺(tái)儀用空壓機(jī)以后,全廠儀用氣壓力由0.66MPa微降至0.64MPa,二期儀用空壓機(jī)頻繁加卸載的情況基本消失,表明二期儀用空壓機(jī)負(fù)載率明顯上升,長(zhǎng)時(shí)間處于z*經(jīng)濟(jì)的滿載狀態(tài)。
結(jié)論及運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)化:
一、二期儀用氣正式聯(lián)絡(luò)運(yùn)行后,較原有方式,可以減少一臺(tái)儀用空壓機(jī)(額定功率132KW)運(yùn)行,每年節(jié)電約100萬度,直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)40萬元,成效顯著。
運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)化:一般情況下,可以保持一期一臺(tái)工頻+二期兩臺(tái)儀用空壓機(jī)的運(yùn)行方式。
5、 結(jié)束語
在儀用氣空壓機(jī)系統(tǒng)優(yōu)化問題上,我們利用PDCA循環(huán)不斷深入,得到了比較滿意的結(jié)果,戴明環(huán)PDCA螺旋上升的結(jié)構(gòu)實(shí)際上暗合了認(rèn)識(shí)事物的基本規(guī)律,我們除了持續(xù)優(yōu)化改造后的儀用氣系統(tǒng)運(yùn)行方式,還要把PDCA這種精益管理思想應(yīng)用到其他方面,真正促進(jìn)系統(tǒng)的優(yōu)化、問題的解決。
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