浅谈压缩空气系统节能技术

  浅谈压缩空气系统节能技术

        压缩空气是工业领域仅次于电力的一种重要的动力源。与其它能源比它具有下列明显的特点请晰逶明输送方便易于储存，没有特殊的有害性能没有起火危险不怕超负荷环境适应性强取之不尽。其应用范围遍及石油、化工、台金、电力、机械、轻工、纺织、汽车制造、电子、食品、医药、生化、国防、科研等行业和部门。主要用于气用传动、风动工具、冷却、仪表吹扫、干燥、切割及火焰处理等。

        空压机是气源装置中的主体，它是将原动机（通常是电动机）的机械能转换成气体压力能的装置是压缩空气的气压发生装置。它具有配用动力大运行时间长耗电量多冷却用水量大等特点。现在常用的空压机有活塞式空气压缩机螺杆式空气压缩机；离心式压缩机以及滑片式空气压缩机涡旋式空气压缩机。

        由一台或多台空压机及其后处理设备组成的设备组称为空压站。空压站是工厂重要的能源站点，也是企业主要电能消耗的设备组之一约占其全部能耗的10~40%.在我国长期以来压缩空气系统的节能并没有得到应有的重视，由于错觉需求、卸载浪费、泄漏、低产气效率、余热未回收等造成能源浪费的现象比较普遍。近年来伴随着节能减排形势的发展，对压缩空气系统在运行技术、运行管理和节能技术等方面进行优化改进挖掘节能潜力降低空压机运行成本成为企业节能改造的当务之急。

        本文主要针对压缩空气系统的节能问题对压缩空气系统主要节能技术进行比较和分析重点介绍了空压机热回收技术及其应用，并进行了节能效益分析以下进行详细说明。

        1、压缩空气系统节能必要性压缩空气系统的总的投入成本包括三大部分，即设备基本建设成本、曰常运行维护保养成本和系统运行能耗成本。前两项只占压缩空气设备的整个寿命成本的很小部分约占系统总成本的25%.而在通常运行情况下，压缩空气系统每年运行能耗成本约占系统寿命总成本的75%.但多数压缩空气系统存在空压机3非满载运行、电机空转、频繁加压卸载、余热未回收等现象造成严重的能量浪费，可见传统空压站有明显的节能空间。压缩空气系统的节能直接关系到企业的生产成本和投资效益从而影响企业在行业中的竞争力。

        2、压缩空气系统主要节能技术为了能够改善压缩空气系统的能源利用率，在保证生产需要的同时降低空压机运行过程中的年能消耗，各压缩机厂家、自动化设备厂商做了大量的努力。目前届内外关于压缩空气系统主要的节能技术有如下几个方面压力流量控制技术、提高空压机自身效率、空压机中央集中控制系统、空压机采用变频调速技术、压缩空气系统管路优化、空压机热回收技术和压缩空气干燥工艺改进技术。

        以上所述节能方法，并不是每个工厂及用气车间都适用如设备选型或安装不当往往非但不能带来节能效果，还会造成压缩空气管道节流、压缩空气质量降低，例如选择带过滤器的流量调节装置这种控制装置虽然有一走的过滤作用，但是势必会造成压缩空气节流如排水不当还会增加压缩空气的水分再例如没有经过实地查看，盲目的将流量调节装置安装于空压站出口处如用气车间有高压、高流量的设备势必会造成压力及流量短时间内跟不上，影响用气设备的正常运转，甚至损坏用气设备。

        3、空压机热回收技术及应用空压机在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约15%左右。约85%的耗电转化为热量通过风冷或者水冷的方式排放到空气中去造成大量的能量损耗。压缩空气系统的余热回收可以采用一些技术措施和必要的设备比如对空压机内部油循环系统进行改造和利用外部热交换模块；将空气压缩过程中产生的高温热量充分的利用起来。实践证明通过合理改进30~90%的热能可以回收利用。空压机热回收方法可以根据每个企业不同的需求和条件进行。空压机热回收技术主要适用于风冷式螺杆空压机和水冷式空压机。

        回收后的空压机余热用途广泛主要有如下几个方面：

        3.1制取热水，用于洗澡等如铸造、冶金和矿物开采等工作环境相对较差的行业，可将回收的空压机余热加热自来水到50~60t，供工人洗澡使用。原来需要耗费较高成本的福利观在可以免费提供。

        3.2锅炉补水预热大多数的行业在生产过程中都会用到锅炉，利用回收的空压机余热；将锅炉补给水在进入锅炉之前由较低的温度先进一步提升再由锅炉加热到设走温度。可以大大降低锅炉使用过程中的燃烧成本。

        3.3反渗透纯水制取用热食品饮料、半导体和医药化学等行业在生产过程中往往用到大量的反渗逶纯水。纯水需要在25的特走温度下制取。当春季、秋季和冬季水的温度低于25时必须投入设备、消耗燃料为水升温。回收空压机的余热用来生产纯水不但可以减少燃料的消耗，甚至可以减少加热设备的投入成本。

        3.4采暖用热很多地区冬季需要供热采暖，而这部分热量往往是利用锅炉加热提供的。现回收空压机的余热用于采暖不但节省了能源的消耗还可以减少锅炉的装机容量进一步降低设备上的投资。

        4、热回收节能效益的分析以200kW空压机为例，用于压缩空气的消耗的电能约占轴功率的15%，即30kW转化余热浪费的电能约占轴功率的85%，即170kW.lh浪费热量14.6万大卡，1d24h浪费热量351万大卡，1年360d浪费热量126317万大卡。如果选用配套热回收系统大约可以回收余热的50%左右，即占空压机轴功率的40%左右；则200kW空压机每年可回收热量126317x50%=63158万大卡。相当于每年节省标煤90.2t.以下以某工厂空压机余热回收实例进行节能效益分析：分析依据空压机24h加载，全年运行360d回收热量百分比为空压机轴功率的40%标煤热值7000kcal/kg燃油热值10200kcal/kg燃油价格8746元/t电/热转换860kcal/kW.h.热力学计算常用数值：t水温度上升1弋需要热量1000kcal洗澡热水常规用量100L/人次夏/冬季补水平均温度25弋/10弋生活热水常规蓄热温度50~55弋。

        某工厂有工人300名分三班工作洗澡用水为1台燃油锅炉供应；该厂有75kW空压机1台，160kW空压机2台，其中75kW空压机全年运行加载率90%，160kW空压机1用1备，平均加载率80%；现准备回收空压机废热加热洗澡用水以达到节能减排的目的。

        计算每班洗澡水用量G=100Lx100=10000L=10t浅谈公园风景园林的发展规划刘苑苑（贵阳市白云公园）的可持续发展创造了巨大潜力。公园风景园林的发展规划应本着“以文化为本、以人为本”的基本思想符合城市文化底蕴、人民休闲需求、城市发展规划需要在传承历史文化的前提下不断满足不同游客的需求发展规划合理、美观、安全、休闲和富有底蕴的公园风景园林作品。

        公园是现代城市快速发展的产物是政府修建并经菅的供人们自然观赏和休息的公共区域。现代意义上的公园只有200多年历史其产生原因是工业革命时期人口膨胀带来的私人用园的减少和公园的增多。现代公园具有改善城市生态、防火、保健、避难等多种作用。园林是在一走区域内通过运用工程和艺术手法来改造地形、种植植被、建造建筑等各种途径创作的自然环境和休闲区域。园林的特点是具有时代性、地域性和文化性不同国家、不同历史时期的园林各有特点。当今我国社会正处于重大转型期为全面落实可持续发展战略，促进构建和谐社会调和人民曰益增长的休闲保健需求与城市公园园林发展建设的矛盾在发展规划上应以历史和文化为背景以人民需求为依托在传统中国园林规划理论与发展模式基础上，紧跟世界公园风景园林的发展趋势创新出一条具有中国特色的公园风景园林发展规划战略。

        1符合城市文化底蕴

        1.1传承城市历史基因我国园林在世界上享有盛誉，公园给市民带来生活休闲保健也传承城市、地区、乃至国家对精致幽雅生活的美好向往。在我国古代苏州的拙政园、留园等是其设计顶峰的代表。辛亥革命后，外国资本主义文化与传统文化的交汇产生了许多公园，如北京的中山公园、南京的玄武湖公园、上海的虹口公园、广州的越秀公园、杭州的中山公园等。新中国建立后我国公园有了新的发展，设计中注重山水、植物等自然景观的有机融合也注重历史人文的内涵，更具有现代公园的新风格、新时尚、新风貌。这些公园风景园林作品继承了我国传统园林的文化基因并更加注重公用性与福利性。比如南京的明故宫遗址公园在传承明代皇室文化的同时，也最大限度地方便了人民休闲。长条形的公园遗址展示着明朝皇室文化的辉宏与明代初期这段历史的厚重这里同时也成为北安门大街的交通环岛文化品和曰用品交易的场所人民休闲娱乐的绿地充分体现公园已不是皇家“私园”，而是大众的“公园”。

        1.2突显城市文化底蕴公园是城市文化的载体文化是城市进步的标志尊重历史尊重自然尊重文化才能设计出好的公园风景园林作品发挥其巨大魅力为人民大众眼务。园林的文化走位必走要将历史文化与当今流行元素相互交织融合，让游客在游览时感受到丰富的人文及时代气息、潜移默化地提高自身文化素养。如北京的奥林匹克公园被走位成为“具有鲜明中国文化特色的森林公园；将向世界展示中国山水公园的独特魅力‘这既符合中国园林的传统又与周边奥运氛围相呼应。同时奥林匹克公园还具有相当高的科技含量，它采用了世界领先的水质模拟维护系统、生态温室系统、噪声分析系统等顶尖科技在整个设计中既体现出北京独有的历史”龙“文底蕴又展现出北京这座城市卓越的科技竞争力。

        2符合人民休闲需求

        2.1提高生态服务价值、改善人民生活环境随着城市人口的急剧膨胀环境污染日益严重户外休闲空间匮乏。公园风景园林兼具改善环境、生态功能、保健功能、游览娱乐、美学等社会公益价值在城市可持续发展上具有很高价值。城市中大片的绿化是稀有资源，公园风景园林不仅是风景，也是城市的绿肺，起到了防砂尘、隔噪音、造氧气等功能。解决环境污染的最重要途径就是城市公园的风景园林建设。因此发展规划设计中必需把影响居民生活环境质量的生态服务价值作为园林的主要指标来评价，并且进一步芫善公园绿化法规以促其健康、快速、有效地发展。比如；北京市1998年3月8个大气监测子站的大气监测数据表明；北京市区内空气质量最好的是天坛公园和走陵陵园，每周公报都维持在2~3级之间而其他监测子站的污染指数均高于这两个公园周边。

        2.2服务于人民休闲公园风景园林的休闲基础是良好的视觉环境，其他诸如听觉环境、味觉环境等也是园林休闲的重要因素。目前我国公园风景园林植物自然栽种少移植嫁接多无法充分体现公园文化并有利于人民观赏。在色彩设计上，色彩率有余而色相不够严肃有余而亲和力不够，旨令性有余而人文关怀不够。在听觉和味觉设计上，可采用各种高科技手段进行模拟仿真。比如北京的奥林匹克森林公园的声景观就包括了人类耳朵能感知到的音频范围规划中引进先进的噪声分析系统利用地形巧妙隔绝外界噪声菅造大自然声音特别是在湿地中设计风道栽植竹、松等植物菅造竹叶的沙沙声和风吹松涛声。

        2.3方便于人民生活公园的公益性质决走了公园设计必须以人为本以方便人民游览公园进出和游览为设计原则华而不实的设计是失败的。公园设计规范祈合燃油15.88t祈合燃油23.82t可见空压机余热回收节能效益可观。随着能源价格的进一步增长，回收空压机余热的经济效益越发明显。

        5、总结压缩空气系统在工业企业中是能耗大户对于高耗能的压缩空气系统进行节能改造提高其运行效率是一个系统工程。做好空压机系统的降低能耗工作对降低企业生产运行成本缓解我国电力供应紧张具有一走作用和意义。其中空压机的余热回收技术是比较先进和有效的节能降耗手段，它能产生显著的节能效果具有相当广阔的应用前景。