空壓機(jī)節(jié)能改造方案

南京茂鼎食品有限公司空壓機(jī)系統(tǒng)節(jié)能改造方案TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1用戶概況3\o"CurrentDocument"1.1壓縮空氣系統(tǒng)運(yùn)行概況3\o"CurrentDocument"1.2目前系統(tǒng)現(xiàn)狀分析3\o"CurrentDocument"1.3系統(tǒng)設(shè)備及參數(shù)3\o"CurrentDocument"2系統(tǒng)組建原則4\o"CurrentDocument"3節(jié)能系統(tǒng)實(shí)施方案5\o"CurrentDocument"3.1空壓機(jī)節(jié)能原理5\o"CurrentDocument"3.2節(jié)能控制系統(tǒng)6\o"CurrentDocument"3.3空壓機(jī)節(jié)能改造帶來的益處7\o"CurrentDocument"3.4系統(tǒng)節(jié)能方法及設(shè)備連接8\o"CurrentDocument"3.5節(jié)電經(jīng)濟(jì)效益概算103.6設(shè)備材料表10\o"CurrentDocument"4節(jié)能改造實(shí)施內(nèi)容114.1節(jié)能改造流程圖11\o"CurrentDocument"4.2施工方式描述12\o"CurrentDocument"4.3施工流程12\o"CurrentDocument"5施工組織13\o"CurrentDocument"5.1施工質(zhì)量要求135.2施工安全要求13\o"CurrentDocument"5.3確保文明施工的技術(shù)組織措施14\o"CurrentDocument"6.4確保工期的技術(shù)組織措施14\o"CurrentDocument"6工程調(diào)試15\o"CurrentDocument"7竣工驗(yàn)收16\o"CurrentDocument"8施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)161用戶概況南京茂鼎食品有限公司是一家從事瓶裝純凈水的民營企業(yè)；地址在南京市江寧區(qū)九竹路58號(hào)；年能耗費(fèi)用約為300萬-400萬元，其中主要能耗設(shè)備為空氣壓縮機(jī)、注塑機(jī)及生產(chǎn)線設(shè)備等。1.1壓縮空氣系統(tǒng)運(yùn)行概況南京茂鼎食品有限公司壓縮空氣系統(tǒng)有高壓和低壓兩個(gè)系統(tǒng)，高壓系統(tǒng)(3Mpa-4Mpa)主要包括：2臺(tái)200kw無潤滑空氣壓縮機(jī)，8臺(tái)25kw小型空氣壓縮機(jī)，及其冷干機(jī)等設(shè)備;運(yùn)方式為24小時(shí)運(yùn)行，200kw的一用一備，其他小型空氣壓縮機(jī)為供氣量不足時(shí)緊急啟用；低壓系統(tǒng)(0.9Mpa-1Mpa)主要包括1臺(tái)90kw螺桿機(jī)壓縮機(jī)和1臺(tái)45kw螺桿壓縮機(jī)及其冷干機(jī)等設(shè)備；運(yùn)行方式為90kw和45kw空壓機(jī)同時(shí)24小時(shí)運(yùn)行。1.2目前系統(tǒng)現(xiàn)狀分析目前南京茂鼎食品有限公司壓縮空氣系統(tǒng)控制仍采用早期手動(dòng)控制方式。加卸載靠上下限設(shè)定壓力運(yùn)行，壓力偏高區(qū)域段運(yùn)行，半載或空轉(zhuǎn)狀態(tài)效率低等，因此存在著用電浪費(fèi)現(xiàn)象；1.3系統(tǒng)設(shè)備及參數(shù)表1參數(shù)類型一：類型二：類型三：類型四：1.空壓機(jī)類型：活塞壓縮機(jī)活塞壓縮機(jī)螺桿壓縮機(jī)螺桿壓縮機(jī)2.空壓機(jī)型號(hào)LW-16140Y180-4BMC-280/3.廠家江西氣體壓縮機(jī)///4.電機(jī)額定功率：200kw25KW90kw45kw5.電機(jī)額定電流：384A44A//6.實(shí)際運(yùn)行電流：210A-310A36A//7電機(jī)額疋電壓：380V380V380V380V8數(shù)量2臺(tái)8臺(tái)1臺(tái)1臺(tái)2系統(tǒng)組建原則本方案所提出的空壓機(jī)節(jié)能系統(tǒng)能夠達(dá)到以下的技術(shù)要求原則：實(shí)用性——符合生產(chǎn)、安全、管理、各項(xiàng)業(yè)務(wù)要求，簡(jiǎn)便易用。成熟性——整體結(jié)構(gòu)和技術(shù)上采用當(dāng)前成熟的方案和技術(shù)。標(biāo)準(zhǔn)化——在系統(tǒng)平臺(tái)和開發(fā)平臺(tái)選型時(shí)，遵循國際標(biāo)準(zhǔn)及工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)及文件格式、網(wǎng)絡(luò)通訊規(guī)格、通訊接口。高性價(jià)比——充分利用現(xiàn)有資源，滿足生產(chǎn)需求的前提下，合理增加設(shè)備，3節(jié)能系統(tǒng)實(shí)施方案3.1空壓機(jī)節(jié)能原理空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)所包括設(shè)備有空氣壓縮機(jī)、干燥設(shè)備、過濾設(shè)備、輸送管線等主要組件設(shè)備。而其中更以空氣壓縮機(jī)為最大能源耗設(shè)備，因此在壓縮空氣系統(tǒng)的能源節(jié)約上，必須首先要求空氣壓縮機(jī)的高效率運(yùn)行。由于結(jié)構(gòu)原理的原因，大部分空壓機(jī)為了穩(wěn)定壓力，采用上下限壓力控制模式：上限壓力設(shè)定要比滿足工藝要求的壓力大；當(dāng)輸出壓力大于上限值時(shí)，自動(dòng)卸載半載運(yùn)行，或關(guān)閉進(jìn)氣閥門空載運(yùn)行，甚至停機(jī)。這種控制模式主要能耗浪費(fèi)表現(xiàn)在：系統(tǒng)存在工作壓力偏高區(qū)域段，產(chǎn)生無謂的附加能耗；系統(tǒng)存在半載運(yùn)行或空轉(zhuǎn)狀態(tài)，在該狀態(tài)，電機(jī)工作效率很低，電能浪費(fèi)嚴(yán)重；系統(tǒng)存在頻繁的啟動(dòng)、停止，工頻啟動(dòng)電流大，對(duì)電網(wǎng)沖擊大，電機(jī)軸承磨損大，設(shè)備維護(hù)量大，也會(huì)影響電機(jī)的使用壽命。同時(shí)這種上下限壓力的調(diào)節(jié)方式，使得管網(wǎng)壓力波動(dòng)大，不穩(wěn)定，精度低，不利于工廠生產(chǎn)工藝的要求。針對(duì)以上存在的問題，我們引進(jìn)世界先進(jìn)技術(shù)，采用高性能的矢量變頻恒壓控制技術(shù)，根據(jù)用戶壓縮空氣的需求量，精確匹配輸出電機(jī)功率，使輸出壓力不超調(diào)不過度，避免電能浪費(fèi)；通過調(diào)壓調(diào)頻軟啟動(dòng)，使的壓縮機(jī)啟動(dòng)電流大幅度降低，避免壓縮機(jī)啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流過大對(duì)設(shè)備造成的沖擊和損害；同時(shí)壓力穩(wěn)定也可使用氣設(shè)備生產(chǎn)工藝得到保證，十分有利于企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的控制。3?2節(jié)能控制系統(tǒng)現(xiàn)有壓縮空氣系統(tǒng)有高壓系統(tǒng):3Mpa-4Mpa和低壓系統(tǒng);0.9Mpa-1.0Mpa）其中壓系統(tǒng)200kw空壓機(jī)一用一^,25kw空壓機(jī)8臺(tái)均為備用；低壓系統(tǒng)90kw空壓機(jī)和45kw空壓機(jī)同時(shí)運(yùn)行根據(jù)上述情況我對(duì)200kw空壓機(jī)、90kw空壓機(jī)、45kw空壓機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造。在對(duì)空壓機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造的同時(shí)為保證不影響系統(tǒng)正常運(yùn)行；用由變頻控制的空壓機(jī)來調(diào)節(jié)總出氣流量，從而達(dá)到調(diào)節(jié)出口壓力恒定的目的。該系統(tǒng)節(jié)能系統(tǒng)主要由觸摸屏、PLC（CPU、模擬量輸入/輸出模塊、開關(guān)量輸入/輸出模塊），現(xiàn)場(chǎng)儀表、變頻器等設(shè)備組成，如圖1所示。PLC為整個(gè)系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場(chǎng)儀表數(shù)據(jù)和對(duì)數(shù)據(jù)分析后給出模擬信號(hào)來控制變頻器，從而調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。用戶可根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際情況選擇手動(dòng)調(diào)速和自動(dòng)調(diào)速圖1PLC控制系統(tǒng)框圖3.3空壓機(jī)節(jié)能改造帶來的益處a?節(jié)能降耗使空壓機(jī)壓力上下限控制方式變?yōu)楹銐嚎刂?，使空壓機(jī)系統(tǒng)輸出與所需功率精確匹配，減少壓力偏高區(qū)域的無謂高能耗損失，避免卸載或空載運(yùn)行時(shí)的低效率工作狀態(tài)，節(jié)電率可達(dá)10~30%。b?電網(wǎng)增容、提高有功功率將功率因數(shù)由0.7~0.8提高到0.96以上,大大減少了無功電流，降低了線路損耗，提高了電網(wǎng)質(zhì)量和供電效率。對(duì)供電設(shè)備而言，相當(dāng)于起到了增容的作用。c?軟起動(dòng)、保護(hù)空壓機(jī)設(shè)備使用空壓機(jī)專用高效智能節(jié)電系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)，起動(dòng)平滑無沖擊。這樣一方面可以減小起動(dòng)時(shí)對(duì)電動(dòng)機(jī)和電網(wǎng)的沖擊，既保護(hù)了電動(dòng)機(jī)，延長了其使用壽命，對(duì)電網(wǎng)而言又可以算是增加了系統(tǒng)的裝機(jī)容量。另一方面，由于減輕了空壓機(jī)啟動(dòng)和加載時(shí)的電流沖擊，從而延長了機(jī)械和模具的使用壽命，減輕了噪聲。優(yōu)良的軟啟動(dòng)允許空壓機(jī)頻繁啟停機(jī)，高效智能節(jié)電系統(tǒng)是讓空壓機(jī)用停機(jī)來代替原來的空載運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，這樣就大大降低了液壓油的溫度，延長了液壓油和設(shè)備的使用時(shí)間。d?保護(hù)功能完善、操作方便生產(chǎn)中不需要對(duì)節(jié)電設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，全程自動(dòng)跟蹤控制，且有多種（過流、超載、過壓、欠壓等）保護(hù)功能，簡(jiǎn)單、安全、方便。降低噪聲改造后設(shè)備噪音降低約為10dB，設(shè)備動(dòng)作更穩(wěn)定,環(huán)境得到一定改善。內(nèi)置旁路/節(jié)能功能，保證安全連續(xù)生產(chǎn)旁路/節(jié)能轉(zhuǎn)換功能方便用戶在任何時(shí)候,進(jìn)行節(jié)能和旁路運(yùn)行狀態(tài)切換。g、柜內(nèi)獨(dú)立分風(fēng)道設(shè)計(jì)全封閉獨(dú)立風(fēng)道設(shè)計(jì)，防塵、防氣防腐蝕，適應(yīng)惡劣環(huán)境。極大提升節(jié)能系統(tǒng)在機(jī)械、石材、冶金、礦山、紡織、化工、塑膠、造紙、印染、水泥、中纖板等惡劣環(huán)境行業(yè)長期可靠運(yùn)行。3.4系統(tǒng)節(jié)能方法及設(shè)備連接針對(duì)不同工況現(xiàn)場(chǎng)，我們可以量身定制，確保節(jié)能系統(tǒng)的最佳性價(jià)比。高壓系統(tǒng)200KW—用一備的空壓機(jī)站采取一拖二的控制方式，即，一套空壓機(jī)節(jié)能系統(tǒng)（內(nèi)置一臺(tái)高性能矢量變頻器），在現(xiàn)場(chǎng)可以方便切換控制現(xiàn)場(chǎng)任意一臺(tái)空壓機(jī)臺(tái)，不受控制的空壓機(jī)臺(tái),按原來操作方式控制。這樣既可以實(shí)現(xiàn)一用一備操作方式，又可以實(shí)現(xiàn)一臺(tái)變頻節(jié)能運(yùn)行一臺(tái)工頻運(yùn)行的操作方式。在滿足現(xiàn)場(chǎng)的工藝要求前提下，最大程度的節(jié)能。r^F~ir^F~i圖2-壓縮空氣系統(tǒng)(3Mpa-4Mpa)inIpw圖3-壓縮空氣系統(tǒng)(0.9Mpa-1Mpa)節(jié)魁吏鬣柜1ImiIrrEU圖2-壓縮空氣系統(tǒng)(3Mpa-4Mpa)inIpw圖3-壓縮空氣系統(tǒng)(0.9Mpa-1Mpa)節(jié)魁吏鬣柜1ImiIrrEU1Jlli—11ia季罵\臥1■--fy-ff0圖4-變頻改造主回路示意圖3.5節(jié)電經(jīng)濟(jì)效益概算以200kw，一用一備的空壓機(jī)系統(tǒng)節(jié)能改造進(jìn)行分析：節(jié)能改造前用電量1)200KW的空壓機(jī)系統(tǒng)在每年的用電量(KW)空壓機(jī)電機(jī)平均負(fù)載率按70%，每天開機(jī)24小時(shí)，每年按330天算每年用電量(KWH)=200KWx70%x24小時(shí)x330=1108,800KWH2)每年電費(fèi)(電價(jià)按每度0.87元/度計(jì)算)每年電費(fèi)二年用電量x電價(jià)二1108,800x0.87元/kwh=964,656元/年2..200KW空壓機(jī)系統(tǒng)節(jié)能改造后的效益根據(jù)本行業(yè)及我公司多年來對(duì)空壓機(jī)系統(tǒng)節(jié)能改造經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工藝的情況，按20%計(jì)算(系統(tǒng)實(shí)際節(jié)能率以對(duì)比實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為準(zhǔn))每年節(jié)省電費(fèi)二每年電費(fèi)x20%=964,656元/年x20%=192,931元/年則200KW的空壓機(jī)節(jié)能改造后每年可節(jié)省電費(fèi)約19萬元，同理可求得90kw空壓機(jī)節(jié)能改造后每年可節(jié)省電費(fèi)約8.7萬元，45kw空壓機(jī)節(jié)能改造后每年可節(jié)省電費(fèi)約4.3萬元。3.6設(shè)備材料表表2

序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量1變頻柜200KW1套2變頻柜90KW1套3變頻柜45KW1套4Pic控制器S7-2001套5觸摸屏TPC1062KS1臺(tái)6壓力變送器RPT27/士1=1Hq$ll/r信號(hào)電纜RVSP2*0.75若十8電源線纜3*2403*953*25若十9電工材料輔材若十4節(jié)能改造實(shí)施內(nèi)容4?1節(jié)能改造流程圖曙工況曙控制設(shè)備安裝曙工況曙控制設(shè)備安裝系統(tǒng)調(diào)試工況修正投入運(yùn)行系統(tǒng)調(diào)試工況修正投入運(yùn)行4.2施工方式描述a、線管線槽路由：采用C25金屬線管連接變頻柜，盡量利用現(xiàn)有弱電系統(tǒng)金屬線槽。b、通訊電纜：傳感器與控制器之間采用RVSP2*0.75屏蔽電纜、變頻柜與原控制柜之間采用RVV2*0.75電纜與動(dòng)力YJV3*240電纜。c、將現(xiàn)場(chǎng)控制采集到變頻柜pic內(nèi)實(shí)現(xiàn)儀表與控制器同步顯示及數(shù)據(jù)處理。d、新增加傳感器安裝：如果需要，重新安裝各傳感器。備注：實(shí)際施工內(nèi)容以現(xiàn)場(chǎng)為準(zhǔn)。4.3施工流程1、線槽線管安裝固定2、線槽線管內(nèi)電纜敷設(shè)3、傳感器安裝4、儀表連線轉(zhuǎn)換5、控制器安裝6、傳感器調(diào)測(cè)定標(biāo)7、儀表調(diào)測(cè)定標(biāo)8、系統(tǒng)整體聯(lián)調(diào)9、系統(tǒng)實(shí)施對(duì)比驗(yàn)收5施工組織5.1施工質(zhì)量要求工程的質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)范：建筑標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)頒布的《薄壁鋼導(dǎo)管管路施工及驗(yàn)收規(guī)范》CECS100:98建設(shè)部頒發(fā)的《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50314---2000建設(shè)部頒發(fā)的《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ/T16-92.建設(shè)部頒發(fā)的《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》，GB50303-2002.5.2施工安全要求抓好現(xiàn)場(chǎng)施工人員的安全教育，制定施工安全措施，搞好現(xiàn)場(chǎng)文明施工安全生產(chǎn)的宣傳工作。進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，必須戴好安全帽，不準(zhǔn)穿拖鞋、高跟鞋和赤腳上班。交叉作業(yè)和高空作業(yè)時(shí)要注意安全，高空作業(yè)要系好安全帶。施工現(xiàn)場(chǎng)必須做好防物體打擊和防高空墜落的措施。各工種的工長必須對(duì)施工人員進(jìn)行書面的安全技術(shù)交底。人字梯底部要拉牢，單邊梯與地面的夾角以60。~70。為宜，梯子下端應(yīng)有防滑措施。電焊機(jī)兩頭的接線端子處要有防護(hù)罩。進(jìn)行焊接業(yè)務(wù)時(shí)，作業(yè)場(chǎng)所應(yīng)清除一切易燃、易爆物品，防止防生火災(zāi)和爆炸事故。在自然光線不足的作業(yè)點(diǎn)或夜間作業(yè)時(shí)，應(yīng)設(shè)置足夠的照明設(shè)備，特殊場(chǎng)所應(yīng)按規(guī)定使用安全電壓的照明。不準(zhǔn)在設(shè)備運(yùn)行時(shí)進(jìn)行擦洗和檢修，嚴(yán)禁將頭、手伸入機(jī)械行程范圍內(nèi)。搞好消防和保衛(wèi)工作，落實(shí)好防火及防盜措施。確保安全生產(chǎn)的技術(shù)組織措施我們將采取必要措施加強(qiáng)對(duì)施工隊(duì)伍的人身安全、設(shè)備安全的教育，對(duì)每一道安裝工序要設(shè)專人負(fù)責(zé)，嚴(yán)把各種材料進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量關(guān)、設(shè)備驗(yàn)收關(guān)、安裝質(zhì)量關(guān)。采取動(dòng)態(tài)管理與靜態(tài)管理相結(jié)合的方法，實(shí)時(shí)控制各道工序。5.3確保文明施工的技術(shù)組織措施遵守國家法律及當(dāng)?shù)卣南嚓P(guān)規(guī)定與條例。維護(hù)用戶的利益與形象。施工作業(yè)時(shí)嚴(yán)禁打斗、說笑、亂扔工具和雜物，嚴(yán)禁吸煙，嚴(yán)禁擅自離開施工現(xiàn)場(chǎng),嚴(yán)禁帶電作業(yè)。如必須帶電作業(yè)時(shí)，應(yīng)穿絕緣鞋，同時(shí)應(yīng)有人監(jiān)護(hù)。保持施工和生活場(chǎng)所的清潔衛(wèi)生、文明施工，嚴(yán)禁隨地大小便，嚴(yán)禁隨地丟廢棄物，施工后的場(chǎng)地垃圾做到人走場(chǎng)凈。施工人員不在工地食宿。6.4確保工期的技術(shù)組織措施a、技術(shù)準(zhǔn)備我公司工程設(shè)計(jì)人員與工程器進(jìn)行技術(shù)聯(lián)絡(luò)；組織施工圖的會(huì)審、交底工作，相關(guān)人員閱讀和熟悉施工圖紙；檢查前期線管預(yù)埋，橋架安裝情況；了解熟悉相應(yīng)設(shè)備安裝配合情況；b、安裝前準(zhǔn)備工作組織項(xiàng)目管理人員做好施工方案的編制工作。做好施工所用的機(jī)械器具的維護(hù)、保養(yǎng)工作。做好主要施工機(jī)械器具的配置、準(zhǔn)備工作。明確雙方材料、設(shè)備供應(yīng)的范圍，完成設(shè)備成套，制訂材料、設(shè)備供應(yīng)計(jì)劃。組織設(shè)備、材料、機(jī)具、人員進(jìn)場(chǎng)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，確定設(shè)立臨時(shí)生活設(shè)施、臨時(shí)辦公室、庫房、通勤交通等。做好施工前的相關(guān)的工程監(jiān)督申報(bào)工作，隨時(shí)做好工程質(zhì)量的動(dòng)態(tài)監(jiān)督工作系統(tǒng)進(jìn)入安裝施工階段后將