空压机节能改造方案

南京茂鼎食品有限公司空压机系统节能改造方案TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1用户概况3\o"CurrentDocument"1.1压缩空气系统运行概况3\o"CurrentDocument"1.2目前系统现状分析3\o"CurrentDocument"1.3系统设备及参数3\o"CurrentDocument"2系统组建原则4\o"CurrentDocument"3节能系统实施方案5\o"CurrentDocument"3.1空压机节能原理5\o"CurrentDocument"3.2节能控制系统6\o"CurrentDocument"3.3空压机节能改造带来的益处7\o"CurrentDocument"3.4系统节能方法及设备连接8\o"CurrentDocument"3.5节电经济效益概算103.6设备材料表10\o"CurrentDocument"4节能改造实施内容114.1节能改造流程图11\o"CurrentDocument"4.2施工方式描述12\o"CurrentDocument"4.3施工流程12\o"CurrentDocument"5施工组织13\o"CurrentDocument"5.1施工质量要求135.2施工安全要求13\o"CurrentDocument"5.3确保文明施工的技术组织措施14\o"CurrentDocument"6.4确保工期的技术组织措施14\o"CurrentDocument"6工程调试15\o"CurrentDocument"7竣工验收16\o"CurrentDocument"8施工及验收标准161用户概况南京茂鼎食品有限公司是一家从事瓶装纯净水的民营企业；地址在南京市江宁区九竹路58号；年能耗费用约为300万-400万元，其中主要能耗设备为空气压缩机、注塑机及生产线设备等。1.1压缩空气系统运行概况南京茂鼎食品有限公司压缩空气系统有高压和低压两个系统，高压系统(3Mpa-4Mpa)主要包括：2台200kw无润滑空气压缩机，8台25kw小型空气压缩机，及其冷干机等设备;运方式为24小时运行，200kw的一用一备，其他小型空气压缩机为供气量不足时紧急启用；低压系统(0.9Mpa-1Mpa)主要包括1台90kw螺杆机压缩机和1台45kw螺杆压缩机及其冷干机等设备；运行方式为90kw和45kw空压机同时24小时运行。1.2目前系统现状分析目前南京茂鼎食品有限公司压缩空气系统控制仍采用早期手动控制方式。加卸载靠上下限设定压力运行，压力偏高区域段运行，半载或空转状态效率低等，因此存在着用电浪费现象；1.3系统设备及参数表1参数类型一：类型二：类型三：类型四：1.空压机类型：活塞压缩机活塞压缩机螺杆压缩机螺杆压缩机2.空压机型号LW-16140Y180-4BMC-280/3.厂家江西气体压缩机///4.电机额定功率：200kw25KW90kw45kw5.电机额定电流：384A44A//6.实际运行电流：210A-310A36A//7电机额疋电压：380V380V380V380V8数量2台8台1台1台2系统组建原则本方案所提出的空压机节能系统能够达到以下的技术要求原则：实用性——符合生产、安全、管理、各项业务要求，简便易用。成熟性——整体结构和技术上采用当前成熟的方案和技术。标准化——在系统平台和开发平台选型时，遵循国际标准及工业标准，系统采用统一的数据及文件格式、网络通讯规格、通讯接口。高性价比——充分利用现有资源，满足生产需求的前提下，合理增加设备，3节能系统实施方案3.1空压机节能原理空气压缩机系统所包括设备有空气压缩机、干燥设备、过滤设备、输送管线等主要组件设备。而其中更以空气压缩机为最大能源耗设备，因此在压缩空气系统的能源节约上，必须首先要求空气压缩机的高效率运行。由于结构原理的原因，大部分空压机为了稳定压力，采用上下限压力控制模式：上限压力设定要比满足工艺要求的压力大；当输出压力大于上限值时，自动卸载半载运行，或关闭进气阀门空载运行，甚至停机。这种控制模式主要能耗浪费表现在：系统存在工作压力偏高区域段，产生无谓的附加能耗；系统存在半载运行或空转状态，在该状态，电机工作效率很低，电能浪费严重；系统存在频繁的启动、停止，工频启动电流大，对电网冲击大，电机轴承磨损大，设备维护量大，也会影响电机的使用寿命。同时这种上下限压力的调节方式，使得管网压力波动大，不稳定，精度低，不利于工厂生产工艺的要求。针对以上存在的问题，我们引进世界先进技术，采用高性能的矢量变频恒压控制技术，根据用户压缩空气的需求量，精确匹配输出电机功率，使输出压力不超调不过度，避免电能浪费；通过调压调频软启动，使的压缩机启动电流大幅度降低，避免压缩机启动时，启动电流过大对设备造成的冲击和损害；同时压力稳定也可使用气设备生产工艺得到保证，十分有利于企业产品质量的控制。3・2节能控制系统现有压缩空气系统有高压系统:3Mpa-4Mpa和低压系统;0.9Mpa-1.0Mpa）其中压系统200kw空压机一用一^,25kw空压机8台均为备用；低压系统90kw空压机和45kw空压机同时运行根据上述情况我对200kw空压机、90kw空压机、45kw空压机进行节能改造。在对空压机进行节能改造的同时为保证不影响系统正常运行；用由变频控制的空压机来调节总出气流量，从而达到调节出口压力恒定的目的。该系统节能系统主要由触摸屏、PLC（CPU、模拟量输入/输出模块、开关量输入/输出模块），现场仪表、变频器等设备组成，如图1所示。PLC为整个系统的核心，负责采集现场仪表数据和对数据分析后给出模拟信号来控制变频器，从而调节电机的转速。用户可根据生产的实际情况选择手动调速和自动调速图1PLC控制系统框图3.3空压机节能改造带来的益处a•节能降耗使空压机压力上下限控制方式变为恒压控制，使空压机系统输出与所需功率精确匹配，减少压力偏高区域的无谓高能耗损失，避免卸载或空载运行时的低效率工作状态，节电率可达10~30%。b•电网增容、提高有功功率将功率因数由0.7~0.8提高到0.96以上,大大减少了无功电流，降低了线路损耗，提高了电网质量和供电效率。对供电设备而言，相当于起到了增容的作用。c•软起动、保护空压机设备使用空压机专用高效智能节电系统可实现电动机的软起动，起动平滑无冲击。这样一方面可以减小起动时对电动机和电网的冲击，既保护了电动机，延长了其使用寿命，对电网而言又可以算是增加了系统的装机容量。另一方面，由于减轻了空压机启动和加载时的电流冲击，从而延长了机械和模具的使用寿命，减轻了噪声。优良的软启动允许空压机频繁启停机，高效智能节电系统是让空压机用停机来代替原来的空载运转状态，这样就大大降低了液压油的温度，延长了液压油和设备的使用时间。d•保护功能完善、操作方便生产中不需要对节电设备进行调整，全程自动跟踪控制，且有多种（过流、超载、过压、欠压等）保护功能，简单、安全、方便。降低噪声改造后设备噪音降低约为10dB，设备动作更稳定,环境得到一定改善。内置旁路/节能功能，保证安全连续生产旁路/节能转换功能方便用户在任何时候,进行节能和旁路运行状态切换。g、柜内独立分风道设计全封闭独立风道设计，防尘、防气防腐蚀，适应恶劣环境。极大提升节能系统在机械、石材、冶金、矿山、纺织、化工、塑胶、造纸、印染、水泥、中纤板等恶劣环境行业长期可靠运行。3.4系统节能方法及设备连接针对不同工况现场，我们可以量身定制，确保节能系统的最佳性价比。高压系统200KW—用一备的空压机站采取一拖二的控制方式，即，一套空压机节能系统（内置一台高性能矢量变频器），在现场可以方便切换控制现场任意一台空压机台，不受控制的空压机台,按原来操作方式控制。这样既可以实现一用一备操作方式，又可以实现一台变频节能运行一台工频运行的操作方式。在满足现场的工艺要求前提下，最大程度的节能。r^F~ir^F~i图2-压缩空气系统(3Mpa-4Mpa)inIpw图3-压缩空气系统(0.9Mpa-1Mpa)节魁吏鬣柜1ImiIrrEU图2-压缩空气系统(3Mpa-4Mpa)inIpw图3-压缩空气系统(0.9Mpa-1Mpa)节魁吏鬣柜1ImiIrrEU1Jlli—11ia季骂\臥1■--fy-ff0图4-变频改造主回路示意图3.5节电经济效益概算以200kw，一用一备的空压机系统节能改造进行分析：节能改造前用电量1)200KW的空压机系统在每年的用电量(KW)空压机电机平均负载率按70%，每天开机24小时，每年按330天算每年用电量(KWH)=200KWx70%x24小时x330=1108,800KWH2)每年电费(电价按每度0.87元/度计算)每年电费二年用电量x电价二1108,800x0.87元/kwh=964,656元/年2..200KW空压机系统节能改造后的效益根据本行业及我公司多年来对空压机系统节能改造经验及现场生产工艺的情况，按20%计算(系统实际节能率以对比实测数据为准)每年节省电费二每年电费x20%=964,656元/年x20%=192,931元/年则200KW的空压机节能改造后每年可节省电费约19万元，同理可求得90kw空压机节能改造后每年可节省电费约8.7万元，45kw空压机节能改造后每年可节省电费约4.3万元。3.6设备材料表表2

序号名称型号数量1变频柜200KW1套2变频柜90KW1套3变频柜45KW1套4Pic控制器S7-2001套5触摸屏TPC1062KS1台6压力变送器RPT27/士1=1Hq$ll/r信号电缆RVSP2*0.75若十8电源线缆3*2403*953*25若十9电工材料辅材若十4节能改造实施内容4・1节能改造流程图曙工况曙控制设备安装曙工况曙控制设备安装系统调试工况修正投入运行系统调试工况修正投入运行4.2施工方式描述a、线管线槽路由：采用C25金属线管连接变频柜，尽量利用现有弱电系统金属线槽。b、通讯电缆：传感器与控制器之间采用RVSP2*0.75屏蔽电缆、变频柜与原控制柜之间采用RVV2*0.75电缆与动力YJV3*240电缆。c、将现场控制采集到变频柜pic内实现仪表与控制器同步显示及数据处理。d、新增加传感器安装：如果需要，重新安装各传感器。备注：实际施工内容以现场为准。4.3施工流程1、线槽线管安装固定2、线槽线管内电缆敷设3、传感器安装4、仪表连线转换5、控制器安装6、传感器调测定标7、仪表调测定标8、系统整体联调9、系统实施对比验收5施工组织5.1施工质量要求工程的质量应符合下列规范：建筑标准委员会颁布的《薄壁钢导管管路施工及验收规范》CECS100:98建设部颁发的《智能建筑设计标准》GB/T50314---2000建设部颁发的《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92.建设部颁发的《建筑电气工程施工质量验收规范》，GB50303-2002.5.2施工安全要求抓好现场施工人员的安全教育，制定施工安全措施，搞好现场文明施工安全生产的宣传工作。进入施工现场，必须戴好安全帽，不准穿拖鞋、高跟鞋和赤脚上班。交叉作业和高空作业时要注意安全，高空作业要系好安全带。施工现场必须做好防物体打击和防高空坠落的措施。各工种的工长必须对施工人员进行书面的安全技术交底。人字梯底部要拉牢，单边梯与地面的夹角以60。~70。为宜，梯子下端应有防滑措施。电焊机两头的接线端子处要有防护罩。进行焊接业务时，作业场所应清除一切易燃、易爆物品，防止防生火灾和爆炸事故。在自然光线不足的作业点或夜间作业时，应设置足够的照明设备，特殊场所应按规定使用安全电压的照明。不准在设备运行时进行擦洗和检修，严禁将头、手伸入机械行程范围内。搞好消防和保卫工作，落实好防火及防盗措施。确保安全生产的技术组织措施我们将采取必要措施加强对施工队伍的人身安全、设备安全的教育，对每一道安装工序要设专人负责，严把各种材料进场质量关、设备验收关、安装质量关。采取动态管理与静态管理相结合的方法，实时控制各道工序。5.3确保文明施工的技术组织措施遵守国家法律及当地政府的相关规定与条例。维护用户的利益与形象。施工作业时严禁打斗、说笑、乱扔工具和杂物，严禁吸烟，严禁擅自离开施工现场,严禁带电作业。如必须带电作业时，应穿绝缘鞋，同时应有人监护。保持施工和生活场所的清洁卫生、文明施工，严禁随地大小便，严禁随地丢废弃物，施工后的场地垃圾做到人走场净。施工人员不在工地食宿。6.4确保工期的技术组织措施a、技术准备我公司工程设计人员与工程器进行技术联络；组织施工图的会审、交底工作，相关人员阅读和熟悉施工图纸；检查前期线管预埋，桥架安装情况；了解熟悉相应设备安装配合情况；b、安装前准备工作组织项目管理人员做好施工方案的编制工作。做好施工所用的机械器具的维护、保养工作。做好主要施工机械器具的配置、准备工作。明确双方材料、设备供应的范围，完成设备成套，制订材料、设备供应计划。组织设备、材料、机具、人员进场。根据现场的实际情况，确定设立临时生活设施、临时办公室、库房、通勤交通等。做好施工前的相关的工程监督申报工作，随时做好工程质量的动态监督工作系统进入安装施工阶段后将