压缩体系的降耗设计

1节能设计措施1. 1空压机1）合理设计选型。空压机的排气压力直接影响空压机的能耗。马钢新区高炉系统的喷煤工艺需要1. 15M Pa的供气压力，而其他压气用户的供气压力小于等于0. 8MPa，因此，设计在保证*低供气压力下况下，尽可能准确计算供气过程中的压力损耗，选择排气压力为1. 25M Pa和0. 95M Pa的空压机组分别供气，避免不必要的高压，减少能耗。

同排气压力一样，空压机的排气量也是影响其能耗的重要因素。空压机排气量的确定不仅需要计算各用户的消耗量和漏损，还要充分考虑压缩空气的时间波动性，所选空压机组应具备良好的排气量的可调性。马钢新区空压站空压机具有恒压、自动双重两种控制调节模式，用气量较稳定时，采用恒压控制，阀门无级定位， 0 100%全流程调节，提高供气稳定性；用气波动大或低流量时可采用自动双重控制（即恒压控制及流量低时上下限压力控制） ，能有效地节能，保证用气量和能耗的综合比*佳。

衡量空压机节能水平的重要性能指标是效率和比功率，因此，在设计选型时，应尽量选择效率高、比功率低的空压机组。马钢新区设计选用的空压机转子结构为单轴单叶轮，每根转子短轴独立带一个工作叶轮，这种结构不仅可使每级叶轮在*佳转速下工作，各级转速均不同而匹配*佳，整机效率*高，能耗比其他同类机组低3% 7%，而且每级有独立的推力轴承承担轴向不平衡力，轴向力单向，可预测，可满足超负荷多变、甚至频繁启动，*大限度地降低了能耗。所选空压机采用全浮动石墨环式密封，每级压缩空气的泄漏量小于等于0. 3% ，整机（三级压缩）的总泄漏量不超过0. 9% ，远低于传统迷宫式机械密封（ 1% 3%）。另外，空压机中冷、后冷器采用专利水走管外、气走管内设计。气走带有内翅片的冷却管内，走的是直线，减少了阻力、结构紧凑、冷却效率高；水走冷却管外侧，相当于天然隔音罩，使压缩机运行时的噪音不超过85dB，是世界上噪音*低的压缩机；冷却管和翅片为铜质，传热效率是不锈钢的10倍；水走壳程，横向冲刷，传热效果好，抗污染性能好，不易结垢；铜管冷却器对冷却水中的氯离子、全固形物、导电率等均无限制。

2）合理设计空压机进气管路。马钢新区空压机进气管采用大管径不锈钢管，短且直，空气过滤器高置，进气管与空滤器采用类似箱体设计，从而减小了阻力，提高了进气压力，进而提高了排气量。

3）合理设计冷却水系统。马钢新区空压站设计主要从水质、水温和冷却水回收三个方面采取措施进行冷却水系统节能。

冷却水系统采用循环水供水系统，杜绝直排，避免冷却水的浪费。循环水采用开式高位冷却塔系统，节省投资并降低运行费用。

理论上冷却水进水温度越低，空冷器冷却效果越好，空压机排气温度就低。但是，进水温度的确定还受当地的气象环境条件的影响。经过整体考虑和技术经济比较，*终确定夏季*不利条件下的*高冷却水进水温度为35.适当提高排水曙度可以节省水量，但是，由于空压站有干燥机，为保证干燥机的进气温度，排水温度要依据具体情况而定。

改善冷却水水质可以防止空冷器积垢，提高冷却效率，减少空压机功耗，节省维修费用。马钢新区空压站冷却水水质符合GB50050 2007标准，并经空压机供应商确认，针对个别有差别的指标在冷却水工艺系统微调，使得冷却水质与空冷器更加匹配。

良好的冷却水不仅使空气的压缩更接近等温压缩，减少压缩功，而且可使空冷器析出尽量多的冷凝水，减少后面干燥设备的负担，提高效率，降低电耗。

1. 2空气过滤器（以下简称空滤器）经过技术经济比较后，设计采用自洁式空滤器，设差压装置，二级过滤，超尺寸配置，不仅可以减少压降，保证足够的空气吸入量；而且也延长了每个过滤单元的使用寿命，降低了运行成本。

1. 3干燥机1）一般用压气与洁净压气分开，避免走极端，同时对各系统压气的干燥度要求进行精确分析，合理确定洁净压缩空气的压力露点。

2）目前吸附干燥机主要有三种再生形式：无热、微热和加热， 3种干燥机经济技术分析。通过分析，由于微热吸附再生干燥机再生气量小，综合经济且技术指标较好，因此，马钢新区空压站设计*终选择微热吸附再生干燥机作为压缩空气干燥设备。

3）由于微热吸附干燥机的吸附剂充填量相对于额定处理量（即比充填量）来说比较局促，超负荷使用会影响成品气露点。因此，吸附干燥机的实际处理量控制在额定处理量的70% 80%范围内比较合理，这就是马钢新区空压站设计干燥机选择超尺寸配置的原因所在。

2结语空压站的节能潜力很大，尤其在能源日趋紧缺的形势下，空压站的节能更显重要。为了取得良好的节能效果和收益，除了加强空压站的日常管理、保持经济运行外，工程设计尤为重要，设计过程中所采取的节能方法和措施务必结合实际情况，将节能效果的可实施性与成本比较，综合考虑，尤其是要保障供气满足生产需要，以期达到为企业创造尽可能大的、长期的效益的目的，否则任何节能措施都将是得不偿失的。