【压缩机网】空压机是企业中常见的动力设备，全称是空气压缩机，是一种将机械能转化成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。
空压机可应用于提供空气动力、控制自动化装置、地下通道换气等不同场合，广泛出现在采矿、纺织、冶金、机械制造、土木工程、石油化工等各行各业里，是许多企业生产经营不可或缺的关键设备。
空压机的功能非常强大，称得上是企业生产的“劳模”，但它的能耗也不可小觑。据研究，空压机系统的耗电量可以占到用气企业总耗电量的15%～35%，在空压机的全生命周期成本中，能耗成本就要占到约四分之三。
在当前我国企业的压缩空气系统中，能源浪费主要表现为泄漏偏大、压缩机配置及运行仅以保压为目的、供给压力不合理、气枪喷嘴低效、设备用气存在浪费、现场工人用气成本意识淡薄等问题。因此，空压机的能效提升对于企业节能降碳而言显得尤为重要。
节能潜力
空压机节能不是一个新鲜话题，相关的研究也有数十年之久。随着理论深入和技术迭代，近年来不断涌现出更高效的空压机节能解决方案，推动空压机的运行效率不断提升。
需要注意的是，在考虑空压机的能效提升时，我们必须清晰地认识到空压机只是系统的一部分。在企业实际生产应用过程中，空压机往往不会独立运行，而是与干燥机、储气罐、净化过滤装置等组成空压站，压缩机作为气源供气，再经由输气管网输送至末端用气设备。
因此，空压机系统的总能耗除了受空压机类型、型号、尺寸等自身要素的影响外，还取决于控制机制、系统设计、使用维护等诸多因素。那么，空压机系统都有哪些节能潜力可以挖掘呢？
1.空压机
设备老旧：经过多轮技术升级，部分企业早年配置的空压机已经大幅落伍，能效水平较差，加之使用年限较长导致的设备损耗，运行效率十分不理想。
能力过剩：部分企业在配置空压机时缺乏规划，空压机与末端设备的匹配不合理，在满足生产的基本需求的同时，存在能力过剩和能耗浪费的情况。
热量浪费：空压机运行时，真正用于增加空气势能所消耗的电能，在总耗电量中只占很小的一部分，大约85%的电能都转化为热量，通过风冷或者水冷的方式排放到空气中。
2.空压站
调配运行无序：许多企业的空压机只能按倍数开停，在用气负载频繁变化时反应迟缓，又无法进行排量微调，从而导空压机空载，浪费的能耗高达满载运行时的40%～70%。
调配手段单一：目前许多企业依赖于人工调配空压机，调配手段往往基于过往经验，部分企业虽然有控制系统，也没有发挥实际效用、实时满足供需平衡。
3.输配管网
气压分级缺位：许多企业没有对供气压力进行合理的分级规划，而是简单采用高压供气外加机械自力式减压阀来满足不同压力需求，就会有大量能源浪费在阀门上。
气压范围过大：受限于气压分级的不足，为了避免机组的频繁启停，企业需要设定很宽的压力变化范围应对需求侧用气量变化，从而造成出口压力波动，大幅增加运行能耗。
空气输送泄漏：缺乏管网管理意识的企业常常面临着管网泄漏问题，基本上都会达到供气总量的10%～30%，严重的甚至可能高达50%，有时一个车间的泄漏点就能有几万个。
4.末端设备
效率低下：部分企业的末端用气设备存在用气方式不合理、用气效率低下等问题，用气浪费的现象十分突出。
节能措施
针对上述空压机系统的各项节能潜力，目前都有较为成熟的节能措施可以应对。
（1）机组替换
通过数据采集与能效分析，研判机组效率情况，将效率低的空压机更换成高效空压机，同时结合储能、变频等组合优化，实现空压站的综合能耗最低。
（2）变频控制
针对定频运行且生产需求不断变化的空压机，开展变频改造；针对已经加装变频器但仅用于软启动的空压机，加装PLC进行频率闭环控制。
（3）智能调控
基于压缩空气系统的压力、流量、温度、压缩机功率和电机频率等数据，结合空压机优化调度算法，实现对空压机负荷的实时预测、空压机调度方案查询等。
（4）余热回收
采用高效换热器回收空压机产生的余热，在保证正常工作的前提下，可产出60～90℃的高温热水，用于生产和生活用热，也可作为低温热源由热泵进一步提升能源品位后使用。
（5）泄漏检测
通过在线与离线相结合的方式，对接头、法兰连接、弯头、阀系统、过滤器等设备进行泄漏点检测，及时发现漏点并堵漏，确保把空气泄漏程度降到最低，减少能耗浪费。具体检查方法如下：
①倾听手触法：在工厂中很常见，根据经验判断，通过倾听触摸的方式寻找漏气处，简便易行，没有成本。缺陷在于，除非系统有较大漏点，否则无法定位，且对于复杂设备，空间狭小，会手触困难，甚至易造成身体受害。
②肥皂水测漏法：在系统各部分涂上肥皂水，冒泡出即为漏点，简便易行，但肥皂水涂抹量难以确定，难以精确侧漏，也易污染设备及其它系统，对于复杂设备，空间狭小，不便涂抹肥皂水的地方，很难检测到漏点。
③超声波测漏法：视觉+听觉泄漏定位，可快速识别泄漏点，检测频率范围宽，可在多种环境中工作，搭载相应的滤波器，可消除高噪声环境中的主要干扰，搭配相应的信号发射器，可查找无压力产生的泄漏，属于点检，非面检，漏点少时可方便应用。
④声学成像仪测漏法：声音+数值+彩色条+漏点自动显示图像，可面检，图像技术通俗易懂，轻松上手，图像和视频通过格式存储，快速回放及报告。可以远距离检测，检测距离10m-30m 0.01mm大小的漏点，可调频率范围从2KHz到52KHz，甚至能够检测到最小的泄漏，并可以根据环境自动调节灵敏度。
（6）高效用气
通过对末端用气设备和用气需求的分析，优化机组配置和用气方式，提升用气效率，减少用气浪费现象。举例来说，如果用气需求低于空压机容量的一半，可以改用较小的空压机或减小电机皮带轮尺寸适当降低空压机速度。
（7）日常维护
除了上述提到的专项工作以外，在日常应用和运行空压机的过程中也需加强维护，定期开展清洁过滤器、清洁中间冷却器、拆卸和检查阀门、自由空气输送测试等工作。
不同行业使用空压机的场景有所差异，还需针对实际情况具体判断采用何种措施。比如空压机应用于煤矿矿井工程现场时，通常部署在煤矿生产设施内或井下庇护所内，空压机运行散热会导致井下气温升高。压缩同等量的冷空气，能耗要远低于热空气，因此用于矿井工程的空压机可以增加一个外部进气口，从井外吸入温度更低的空气。
据统计，我国空压机的总耗电量超过社会总发电量的10%，以2021年全社会用电量83128亿千瓦时计算，空压机的年用电量就超过8312亿千瓦时。如充分采用上述节能措施，预计可以将空压机的能源利用效率提升15%～25%，每年可节省1247亿～2078亿度电，相当于减少约1亿吨碳排放。
来源：本站原创
【压缩机网】空压机是企业中常见的动力设备，全称是空气压缩机，是一种将机械能转化成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。
空压机可应用于提供空气动力、控制自动化装置、地下通道换气等不同场合，广泛出现在采矿、纺织、冶金、机械制造、土木工程、石油化工等各行各业里，是许多企业生产经营不可或缺的关键设备。
空压机的功能非常强大，称得上是企业生产的“劳模”，但它的能耗也不可小觑。据研究，空压机系统的耗电量可以占到用气企业总耗电量的15%～35%，在空压机的全生命周期成本中，能耗成本就要占到约四分之三。
在当前我国企业的压缩空气系统中，能源浪费主要表现为泄漏偏大、压缩机配置及运行仅以保压为目的、供给压力不合理、气枪喷嘴低效、设备用气存在浪费、现场工人用气成本意识淡薄等问题。因此，空压机的能效提升对于企业节能降碳而言显得尤为重要。
节能潜力
空压机节能不是一个新鲜话题，相关的研究也有数十年之久。随着理论深入和技术迭代，近年来不断涌现出更高效的空压机节能解决方案，推动空压机的运行效率不断提升。
需要注意的是，在考虑空压机的能效提升时，我们必须清晰地认识到空压机只是系统的一部分。在企业实际生产应用过程中，空压机往往不会独立运行，而是与干燥机、储气罐、净化过滤装置等组成空压站，压缩机作为气源供气，再经由输气管网输送至末端用气设备。
因此，空压机系统的总能耗除了受空压机类型、型号、尺寸等自身要素的影响外，还取决于控制机制、系统设计、使用维护等诸多因素。那么，空压机系统都有哪些节能潜力可以挖掘呢？
1.空压机
设备老旧：经过多轮技术升级，部分企业早年配置的空压机已经大幅落伍，能效水平较差，加之使用年限较长导致的设备损耗，运行效率十分不理想。
能力过剩：部分企业在配置空压机时缺乏规划，空压机与末端设备的匹配不合理，在满足生产的基本需求的同时，存在能力过剩和能耗浪费的情况。
热量浪费：空压机运行时，真正用于增加空气势能所消耗的电能，在总耗电量中只占很小的一部分，大约85%的电能都转化为热量，通过风冷或者水冷的方式排放到空气中。
2.空压站
调配运行无序：许多企业的空压机只能按倍数开停，在用气负载频繁变化时反应迟缓，又无法进行排量微调，从而导空压机空载，浪费的能耗高达满载运行时的40%～70%。
调配手段单一：目前许多企业依赖于人工调配空压机，调配手段往往基于过往经验，部分企业虽然有控制系统，也没有发挥实际效用、实时满足供需平衡。
3.输配管网
气压分级缺位：许多企业没有对供气压力进行合理的分级规划，而是简单采用高压供气外加机械自力式减压阀来满足不同压力需求，就会有大量能源浪费在阀门上。
气压范围过大：受限于气压分级的不足，为了避免机组的频繁启停，企业需要设定很宽的压力变化范围应对需求侧用气量变化，从而造成出口压力波动，大幅增加运行能耗。
空气输送泄漏：缺乏管网管理意识的企业常常面临着管网泄漏问题，基本上都会达到供气总量的10%～30%，严重的甚至可能高达50%，有时一个车间的泄漏点就能有几万个。
4.末端设备
效率低下：部分企业的末端用气设备存在用气方式不合理、用气效率低下等问题，用气浪费的现象十分突出。
节能措施
针对上述空压机系统的各项节能潜力，目前都有较为成熟的节能措施可以应对。
（1）机组替换
通过数据采集与能效分析，研判机组效率情况，将效率低的空压机更换成高效空压机，同时结合储能、变频等组合优化，实现空压站的综合能耗最低。
（2）变频控制
针对定频运行且生产需求不断变化的空压机，开展变频改造；针对已经加装变频器但仅用于软启动的空压机，加装PLC进行频率闭环控制。
（3）智能调控
基于压缩空气系统的压力、流量、温度、压缩机功率和电机频率等数据，结合空压机优化调度算法，实现对空压机负荷的实时预测、空压机调度方案查询等。
（4）余热回收
采用高效换热器回收空压机产生的余热，在保证正常工作的前提下，可产出60～90℃的高温热水，用于生产和生活用热，也可作为低温热源由热泵进一步提升能源品位后使用。
（5）泄漏检测
通过在线与离线相结合的方式，对接头、法兰连接、弯头、阀系统、过滤器等设备进行泄漏点检测，及时发现漏点并堵漏，确保把空气泄漏程度降到最低，减少能耗浪费。具体检查方法如下：
①倾听手触法：在工厂中很常见，根据经验判断，通过倾听触摸的方式寻找漏气处，简便易行，没有成本。缺陷在于，除非系统有较大漏点，否则无法定位，且对于复杂设备，空间狭小，会手触困难，甚至易造成身体受害。
②肥皂水测漏法：在系统各部分涂上肥皂水，冒泡出即为漏点，简便易行，但肥皂水涂抹量难以确定，难以精确侧漏，也易污染设备及其它系统，对于复杂设备，空间狭小，不便涂抹肥皂水的地方，很难检测到漏点。
③超声波测漏法：视觉+听觉泄漏定位，可快速识别泄漏点，检测频率范围宽，可在多种环境中工作，搭载相应的滤波器，可消除高噪声环境中的主要干扰，搭配相应的信号发射器，可查找无压力产生的泄漏，属于点检，非面检，漏点少时可方便应用。
④声学成像仪测漏法：声音+数值+彩色条+漏点自动显示图像，可面检，图像技术通俗易懂，轻松上手，图像和视频通过格式存储，快速回放及报告。可以远距离检测，检测距离10m-30m 0.01mm大小的漏点，可调频率范围从2KHz到52KHz，甚至能够检测到最小的泄漏，并可以根据环境自动调节灵敏度。
（6）高效用气
通过对末端用气设备和用气需求的分析，优化机组配置和用气方式，提升用气效率，减少用气浪费现象。举例来说，如果用气需求低于空压机容量的一半，可以改用较小的空压机或减小电机皮带轮尺寸适当降低空压机速度。
（7）日常维护
除了上述提到的专项工作以外，在日常应用和运行空压机的过程中也需加强维护，定期开展清洁过滤器、清洁中间冷却器、拆卸和检查阀门、自由空气输送测试等工作。
不同行业使用空压机的场景有所差异，还需针对实际情况具体判断采用何种措施。比如空压机应用于煤矿矿井工程现场时，通常部署在煤矿生产设施内或井下庇护所内，空压机运行散热会导致井下气温升高。压缩同等量的冷空气，能耗要远低于热空气，因此用于矿井工程的空压机可以增加一个外部进气口，从井外吸入温度更低的空气。
据统计，我国空压机的总耗电量超过社会总发电量的10%，以2021年全社会用电量83128亿千瓦时计算，空压机的年用电量就超过8312亿千瓦时。如充分采用上述节能措施，预计可以将空压机的能源利用效率提升15%～25%，每年可节省1247亿～2078亿度电，相当于减少约1亿吨碳排放。
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