影响空分设备能耗的因素分析

1、 林恩用林恩用 2013.5.20 浅谈影响空分能耗的因素浅谈影响空分能耗的因素 引言引言 产品成本是抵减利润的一个重要因素，产品成本高，利产品成本是抵减利润的一个重要因素，产品成本高，利 润相应减少；而产品成本低，则利润相应增加。润相应减少；而产品成本低，则利润相应增加。 进行能耗分析进行能耗分析,为加强科学管理为加强科学管理,强化监督强化监督, 开展节能技术开展节能技术 改造和节能减排工作提供信息支持。改造和节能减排工作提供信息支持。 本本ppt的目的就是通过分析空分能耗的组成和各影响因的目的就是通过分析空分能耗的组成和各影响因 素素,寻找工艺和设备改进的方法及注意事项寻找工艺和设备改进的

2、方法及注意事项,保证和降低设备的能保证和降低设备的能 耗耗,降低空分的生产成本降低空分的生产成本. 主要内容主要内容 1、空分成本的主要组成、空分成本的主要组成 2、空分主要的耗电设备、空分主要的耗电设备 3、影响压缩机能耗的因素、影响压缩机能耗的因素 4、影响冷冻机能耗的因素、影响冷冻机能耗的因素 5、影响叶片泵能耗的因素、影响叶片泵能耗的因素 6、影响加热器能耗的因素、影响加热器能耗的因素 7、改进议案分析、改进议案分析 空分成本组成空分成本组成 根据财务的数据统计根据财务的数据统计,空分成本主要由下面几个科目组成空分成本主要由下面几个科目组成: 1 固定资产折旧固定资产折旧 工资及各项福

3、利工资及各项福利 2 电费电费 3 4 水费水费 5 维修费用维修费用 6 保险费保险费 7 劳保、办公、餐费及其他各项费用劳保、办公、餐费及其他各项费用 空分成本组成空分成本组成 集美空分集美空分2013年年4月各项成本：月各项成本： 科目科目成本成本( (万元万元) ) 固定资产折旧：固定资产折旧： 46.046.0 工资及各项福利：工资及各项福利： 4.54.5 电费：电费： 108.0108.0 水费：水费： 1.11.1 维修费用：维修费用： 4.74.7 保险费：保险费： 4.64.6 劳保、办公、餐费及其他各项消费：劳保、办公、餐费及其他各项消费： 0.60.6 空分成本组成空分

4、成本组成 集美空分集美空分2014年年4月各项成本（万元）：月各项成本（万元）： 空分成本组成空分成本组成 工艺运行对各项成本的控制：工艺运行对各项成本的控制： 固定资产折旧固定资产折旧 工资及各项福利工资及各项福利 电费电费 水费水费 维修费用维修费用 保险费保险费 劳保、办公、餐费及其他各项消费劳保、办公、餐费及其他各项消费 不可控不可控 不可控不可控 不可控不可控 可控可控 可控、金额较小可控、金额较小 部分可控部分可控 可控、金额小可控、金额小 空分主要的耗电设备空分主要的耗电设备 空压机空压机1 循环压缩机循环压缩机2 冷冻机冷冻机3 水泵水泵+风机风机4 工艺泵工艺泵5 充装泵充装

5、泵6 加热器加热器7 空分主要的耗电设备空分主要的耗电设备 集美空分各主要用电设备耗电情况：集美空分各主要用电设备耗电情况： 空压机空压机:1500*0.6*24=21600kw*h/天天 循环压缩机循环压缩机:1500*0.92*24=33120kw*h/天天 冷冻机冷冻机:22*3*24=1584kw*h/天天 水泵水泵+风机风机: 75*24+11*24*2+11*24+5*24=2712kw*h/天天 工艺泵工艺泵: 1.5*24+2.2*24=88.8kw*h/天天 充装泵充装泵: 11kw*h 加热器加热器: 11kw*h 空分主要的耗电设备空分主要的耗电设备 空分主要耗电设备分类

6、：空分主要耗电设备分类： 1 压缩机压缩机 空压机空压机 循环压缩机循环压缩机 4 加热器加热器 电加热器电加热器 3 离心泵离心泵 水泵水泵 充装泵充装泵 工艺泵工艺泵 2 冷冻机冷冻机 冷冻机冷冻机 影响压缩机的能耗因素影响压缩机的能耗因素 离心式压缩机的电耗计算公式离心式压缩机的电耗计算公式: 影响压缩机的能耗因素影响压缩机的能耗因素 从式中可以看出从式中可以看出: 1、环境温度、环境温度，则电耗，则电耗 。 2、进气压力、进气压力，则电耗，则电耗 。 3、空压机机械效率、空压机机械效率，则电耗，则电耗 。 4、空压机等温效率、空压机等温效率 ，则电耗，则电耗 。 5、空压机排气量、空压

7、机排气量，则电耗，则电耗 。 6、排气压力、排气压力 ，则电耗，则电耗 。 自然条件自然条件 过滤器阻力过滤器阻力 设计、制造、安装设计、制造、安装 冷却器冷却器 受生产限制受生产限制 下塔压力、系统阻力下塔压力、系统阻力 影响压缩机的能耗因素影响压缩机的能耗因素 空压机能耗各因素的控制空压机能耗各因素的控制: 1、进气压力、进气压力 进气压力主要由入口过滤器决定，应定期更换或者进气压力主要由入口过滤器决定，应定期更换或者 除尘使过滤器的压力保持在较低的压力下。除尘使过滤器的压力保持在较低的压力下。 例如：假设集美空压机入口过滤器的压差由例如：假设集美空压机入口过滤器的压差由160pa 下降到

8、下降到60pa，则：，则： 0.9984/0.9994*100%=99.9% 即空压机的耗电量则下降了即空压机的耗电量则下降了0.1% 假设空压机一天的耗电为假设空压机一天的耗电为21600度度,每度电每度电0.7元元,则则 一年节省的电费为一年节省的电费为: 21600*0.1%*30*12*0.7=5443.2元元 影响压缩机的能耗因素影响压缩机的能耗因素 2、等温效率、等温效率 等温效率与操作条件有密切的关系，重点是确保气体在等温效率与操作条件有密切的关系，重点是确保气体在 各级冷却器得到充分的冷却，使压缩机处于等温压缩，有效提各级冷却器得到充分的冷却，使压缩机处于等温压缩，有效提 高压

9、缩机的等温效率，降低压缩机的电耗。高压缩机的等温效率，降低压缩机的电耗。 从状态从状态1(t1,p1)压缩到状态压缩到状态2(t2,p2)定熵功为定熵功为: 影响压缩机的能耗因素影响压缩机的能耗因素 定熵功与入口温度定熵功与入口温度,入口压力和出口压力有关系。空分入口压力和出口压力有关系。空分 用空压机一般为多级压缩，若冷却效率低，则每级压缩进口温用空压机一般为多级压缩，若冷却效率低，则每级压缩进口温 度高，所需要的功越大。假设空压机为三级压缩，每级压缩比度高，所需要的功越大。假设空压机为三级压缩，每级压缩比 都为都为，经计算，气体冷却后温度提高，经计算，气体冷却后温度提高1，则空压机消耗的功

10、，则空压机消耗的功 率增加率增加0.4%0.4%。在实际运行中可以减低水温，控制冷却器水垢，。在实际运行中可以减低水温，控制冷却器水垢， 提高冷却效率的方法来降低空压机消耗的功率，减少电耗。提高冷却效率的方法来降低空压机消耗的功率，减少电耗。 假设集美空压机压缩机中间冷却器的出口温度从假设集美空压机压缩机中间冷却器的出口温度从33 降低为降低为30 ，则：，则： 即空压机的耗电量则下降了即空压机的耗电量则下降了1.2% 假设空压机一天的耗电为假设空压机一天的耗电为21600度度,每度电每度电0.7元元,则则 一年节省的电费为一年节省的电费为: 21600*1.2%*30*12*0.7=6531

11、8.4元元 影响压缩机的能耗因素影响压缩机的能耗因素 3、排气量、排气量 排气量由于受空分生产限制排气量由于受空分生产限制,在正常情况下不可能大幅在正常情况下不可能大幅 度调整。当空分产品过剩需要减负荷时，可适当关小空压机入度调整。当空分产品过剩需要减负荷时，可适当关小空压机入 口导叶减少空气量来降低电耗。在调整导叶开度的时候应留意口导叶减少空气量来降低电耗。在调整导叶开度的时候应留意 压缩机的喘振区间，防止进入喘振区域。压缩机的喘振区间，防止进入喘振区域。 影响压缩机的能耗因素影响压缩机的能耗因素 4、排气压力、排气压力 在其他因素不变的情况下，降低压缩机出口压力对节在其他因素不变的情况下，

12、降低压缩机出口压力对节 能的效果非常明显。能的效果非常明显。 假设集美空压机的出口压力由假设集美空压机的出口压力由5.2bar减低为减低为5.05bar,则：则： 6.05/6.2*100%=97.6% 即空压机出口压力降低即空压机出口压力降低150mbar,耗电量下降了耗电量下降了2.4%。 假设空压机一天的耗电为假设空压机一天的耗电为23000度度,每度电每度电0.7元元,则一则一 年节省的电费为年节省的电费为: 21600*2.4%*30*12*0.7=130636.8元元 影响冷冻机的能耗因素影响冷冻机的能耗因素 以集美现场的冷冻机为例，影响冷冻机能耗的主要以集美现场的冷冻机为例，影响

13、冷冻机能耗的主要 因素有如下几点：因素有如下几点： 1、启用的氨压缩机的台数、启用的氨压缩机的台数 启用的氨压缩机的台数直接关系到冷冻机的能耗，启用的氨压缩机的台数直接关系到冷冻机的能耗， 在满足生产的条件下，尽量减少氨压缩机的启用台数。在满足生产的条件下，尽量减少氨压缩机的启用台数。 2、氨压缩机出口压力、氨压缩机出口压力 同空气压缩机一样，减低氨压缩机的出口压力对节同空气压缩机一样，减低氨压缩机的出口压力对节 能的效果也比较明显，应保持压缩机的出口在较低的压力下运能的效果也比较明显，应保持压缩机的出口在较低的压力下运 行。行。 影响冷冻机的能耗因素影响冷冻机的能耗因素 3、压缩机内氨是否足

14、够；、压缩机内氨是否足够； 氨气量不足直接了氨压缩机的效率，应保持氨气量氨气量不足直接了氨压缩机的效率，应保持氨气量 满足冷冻机的要求。满足冷冻机的要求。 4、冷却水温度和流量；、冷却水温度和流量； 冷却水的温度和流量对冷冻机的冷却效果有直接的冷却水的温度和流量对冷冻机的冷却效果有直接的 影响，降低冷却水的温度和提高冷却水的流量可以增加冷却效影响，降低冷却水的温度和提高冷却水的流量可以增加冷却效 果，减少启动压缩机的台数和降低压缩机的出口压力。果，减少启动压缩机的台数和降低压缩机的出口压力。 5、空气入口温度。、空气入口温度。 在冷冻机出口温度不变的情况下，空气的入口温度在冷冻机出口温度不变的

15、情况下，空气的入口温度 的高低决定了冷冻机进出口温差，降低冷冻机入口温度可减少的高低决定了冷冻机进出口温差，降低冷冻机入口温度可减少 冷冻机提供的冷量。冷冻机提供的冷量。 影响叶片泵能耗的因素影响叶片泵能耗的因素 影响叶片泵能耗的因素跟压缩机有些相似：影响叶片泵能耗的因素跟压缩机有些相似： 1、进气压力、进气压力，则电耗，则电耗 。 2、泵的机械效率、泵的机械效率，则电耗，则电耗 。 3、泵的流量、泵的流量，则电耗，则电耗 。 4、泵的出口压力、泵的出口压力 ，则电耗，则电耗 。 影响加热器能耗的因素影响加热器能耗的因素 加热器的功率是固定的，影响加热器的能耗主要是加热器的功率是固定的，影响加

16、热器的能耗主要是 加热器的使用时间。加热器的使用时间越长，所需要的能耗越加热器的使用时间。加热器的使用时间越长，所需要的能耗越 多。加热器的加热时间主要由分子筛的再生决定，因此加热器多。加热器的加热时间主要由分子筛的再生决定，因此加热器 的能耗基本上是固定的的能耗基本上是固定的 。 降低能耗的改进方案可行性分析讨论降低能耗的改进方案可行性分析讨论 1、上塔污氮排放压力从、上塔污氮排放压力从 300mbar调为调为150mbar, 则下塔压力也会下降则下塔压力也会下降,空空 压机的出口压力也会降压机的出口压力也会降 低低. 根据根据排气压力根据根据排气压力 ， 则电耗则电耗的原则的原则,空压机空

17、压机 的耗电量也会降低的耗电量也会降低. 降低能耗的改进方案可行性分析讨论降低能耗的改进方案可行性分析讨论 2、下塔压力从、下塔压力从4.9bar调调 为为4.5bar,则下塔压力也则下塔压力也 会下降会下降,空压机的出口压空压机的出口压 力也会降低力也会降低. 根据根据排气压力根据根据排气压力 ， 则电耗则电耗的原则的原则,空压机空压机 的耗电量也会降低的耗电量也会降低. 降低能耗的改进方案可行性分析讨论降低能耗的改进方案可行性分析讨论 3、把循环压缩机的流量、把循环压缩机的流量 从从18900nm3/h调为调为 18000nm3/h,冷量由此冷量由此 减少的部分通过调整膨减少的部分通过调整膨 胀机的开度和胀机的开度和