【壓縮機網】本文原標題：《空壓站能效分級在節能上的應用與價值》

 

　　隨著空氣壓縮機行業的不斷發展和升級，產品不斷推陳出新，特別是近10年來，不斷推出節能設備，出現了變頻空壓機、永磁變頻空壓機、兩級壓縮空壓機等等。行業人付出了很大的努力，不斷創新。整個空壓機行業在中國發展非常快，空氣壓縮機的制造工藝水平和質量不斷提高。

　　同時，我們也看到現實中一個非常重要的問題，設備制造商把設備已經做成了一級能效，但是使用設備的工廠是否發揮出設備的最佳效用呢？就好比我們把最優良的“武器”給了士兵，如果士兵不會用或者沒有充分發揮“武器”的作用，結果還是打了敗仗一樣的道理。空氣壓縮機作為通用設備，為工廠提供氣體動力源，他們的運行工況會隨著工廠的生產工藝變化、產品淡旺季的變化，生產組織方式的變化而發生變化。

 

　　對設備使用業主而言，空壓機的使用效率已經不是簡單的單臺空氣壓縮機自身能效等級的問題，而是多臺空氣壓縮機協同運行的結果，也包括空氣后處理和整個壓縮空氣管網系統的能效，甚至從管理的高度，包括人員管理和全廠系統優化。從這個角度，空壓站的能效等級更能反映其真正的空氣壓縮機使用的能效狀況。

 

　　這就好比一個運輸車隊，最早考慮的是購買單臺貨車時，在選型時依據工信部發布的單車油耗指導信息做決策（這個是基于標準理想條件下的油耗，考察的也是車輛生產制造企業的能力）。然后，在車輛使用過程中，車輛的保養維修車況和駕駛員的開車習慣和水平會影響車隊油耗。最后，上升到車隊整體油耗管理水平，還包括了車輛匹配和調度能力，避免大馬拉小貨，配送路線選擇等，更多的會用車隊平均每噸貨物每公里的油耗來評估。

 

　　隨著2018年10月1日發布的T/CGMA 033001-2018 壓縮空氣站能效分級指南標準正式開始實施，空氣壓縮機行業的節能上升到了一個新的高度，真正意義上從工廠使用角度來指導能效考核標準。同樣是一級能效空氣壓縮機組成的不同空壓站，如果匹配、使用和管理不當，整站能效可能會下降到三級能效甚至更低。

 

　　下面通過實際案例來對空壓站整站能效分級理念和標準在節能上的應用與價值做進一步的說明。

 

　　案例一：某大型中外合資汽車制造工廠

 

　　2016年初，利用工業物聯網技術，服務商對該動力車間能耗，壓縮機空氣流量進行了數據采集，在近一年時間的持續測量中，我們擬合了工廠6天的壓縮空氣流量的波動圖（圖1），大家可以看出該動力車間用氣變化還是非常大，但是基本上是維持了三種典型的用氣工藝，第一條線用氣量是60立方/分鐘左右，第二條線是100立方/分鐘左右，第三條線是130立方/分鐘左右，這是整個工藝用氣比較集中的三條線；我們再看下圖2，客戶配置的都是產氣能力40立方/分鐘的空氣壓縮機（藍色），設備都是國外知名品牌的空氣壓縮機。我們通過流量和壓縮機放到一塊看，問題就出來了，如果按照老的設備要完成工藝用氣的第一條線60立方，那么40立方的設備就需要開兩臺，其中一臺肯定要出現加卸載狀況，而我們知道空氣壓縮機卸載時有30-45%能耗浪費。因此，客戶原先配置的40立方設備都無法完全切合工藝用氣的需求，整站能效利用水平很低。

　　通過設備的改造置換（圖2紅色設備）改造效果如下：

　　通過上面的這個例子我們可以看出，空氣壓縮機的使用，尤其是對空壓站（多臺空氣壓縮機一起運行）用氣工藝和特點越了解，配置的空壓站才會能效等級越好，才能讓空氣壓縮機的效用最大化，做到節能減排的效果。

 

　　案例二：某制造行業大型國企

　　這是一個典型的空壓站，它的能效等級隨著用氣工藝的變化，整站能效在二級和三級之間波動。

 

　　大家可以看到這個空壓站一個小時的實時比功率是在9.6到11(kW/(m3/min))之間波動。在這個案例中，整站能效等級評估采用的是在線測量的方式。實際長期的分析過程中，我們發現該氣站的實時能效等級其實是在二級與三級之間波動和變化的。而且這個變化，在生產的不同時期，不同時間段，不同生產工藝，不同環境條件下都不一樣，也沒有找到簡單明顯的變化規律。以圖3、4為例，分別在2019年11月和2020年1月，同樣對一周七天的分析，無論是一周內還是周與周的橫向對比，該站的能效等級都出現了很大的變化。

 

　　目前該站在壓力露點在-70℃到-40-70℃之間，壓縮空氣流量是20立方/分鐘到80立方/分鐘，空氣質量屬于有油壓縮空氣。根據T/CGMA 033001-2018 壓縮空氣站能效分級指南標準，當該站整站比功率是10.3kW /(m3/min)時，排氣壓力是1.0MP，在標準中就可以找到相對應的輸功效率為=38.5；再乘以露點溫度的補償系數1.15，實際的輸功效率為：38.5*1.15=44.275，根據下方的表格我們找到對應的輸功效率對應的等級為：大于三級的41.5小于二級的45，因此這個空壓站等級為三級能效的空壓站，但是很接近二級能效。

 

　　上面這個案例我們可以清楚的發現，即使使用單機一級能效的空氣壓縮機，空壓站整站能效也只達到三級，說明了空壓機單機性能和整站的能效等級是不能簡單的畫等號的，一級能效的空壓機組合在一起不一定就是一級能效的空壓站。當然，沒有一級能效的空氣壓縮機，做不出一級能效的空壓站整站，想做出一級能效的空壓站，單機性能是條件之一。

 

　　這個結論也說明，在空壓站實際運行過程中，能效利用其實非常復雜。不僅僅和設備設計制造水平相關，還和設備維護水平、設備使用運行能力、用氣工藝、環境工況等有關。系統性節能需要非常專業的綜合能力，才能真正有效提升系統能效水平。

 

　　在這個過程中，借助整站能效等級分析工具，特別是實時測量模式，能夠有效的長期分析能效波動和變化，選找出改進空間和潛力，然后有針對性的做出節能改進和調整，不斷提升整站能效等級，實現生產的降耗和成本優化。作為有效綜合評估系統能效的指數-空壓站整站能效等級可以幫助業主做出有效的判斷和確認節能改進方向和節能手段的最終效果。

 

來源：本站原創