行业应用

Industry application
空压机节能解决方案
空气压缩系统精准节能解决方案

一、方案概述

压缩空气系统作为工业企业的重要动力系统,也是能耗大户。在传统控制模式下,为了不间断满足车间用气压力需求,压缩空气系统一般维持较高的供气压力冗余。这就导致压缩空气总管压力波动较大,从根本上增加了能耗,影响企业的“碳经济”指标。该解决方案主要包括管网用气分析和精准优化控制在保障生产工艺端压力需求的基础上,降低管网运行的压差,成精准节能优化控制任务。

解决效果

1)能源环保:实现能碳数据的可视化采集、管理、挖掘和分析,为碳排放评估分析、决策管控和核查监管等提供空间数据和服务支撑。

2)能效预测和预警:实现能耗超标、碳排放峰值等情景的预测和预警,便于快速评估、应急优化,及时调整管控措施。

3)节能经济:压缩空气总管压力波动幅度降低40%,节省压缩空气用气量和泄漏量共约8-10%。对照常用设备能效,每年可节省用电量约5-8%。

4)降低碳排放:按照工信部的换算比例,预计每年减少碳排放近5-8%。

二、实现方式

压缩空气系统精准管控节能的基本原理是:应用“精准控制”技术,对压缩空气系统每一个环节的运行工况进行最优化的控制,达到系统“节能、安定”的目的。

1)控制算法:在末端车间,压缩空气智能管控系统通过“末端减压”的策略进行压力控制,控制算法采用具有自整定功能的模糊PID控制器。通过远程设定和自动调节用气压力及流量,减少不必要的压缩空气浪费,节省气体输送流量。在空压机站房,通过基于气体流量匹配、运行时间均等、压力动态平衡、优先权重运行的多重策略, 构建具有一定自适应、自学习的智慧站房,稳定用气流量,减少空载运行时间。

2)管控策略:为了保障生产现场供气稳定,在项目实施的过程中,系统采用两个阶段进行压力管控。第一阶段提高总管供气压力,同时通过末端减压控制;第二阶段通过空压站智能群控调度,逐步降低总管供气压力,同时维持压力波动不变。

3)系统架构

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三、实现目标

方案分为多点位压力跟踪、管道建模和精准控制等三阶段实现管网稳压运行。

  • 多点位压力跟踪主要完成空压站供气和车间用气的全网在线监测与跟踪;
  • 用气分析包括建立压缩空气管道机理模型,对压缩空气的传输过程和压力损耗进行动态评估,诊断压力波动的根因,分析供气的优化方法与目标;
  • 精准优化控制主要通过末端减压和空压机启停调度等两种手段,在关键节点加装流量、压力传感器和压力调节阀,实时指令进行调节阀和空压机带卸载控制。

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