摘要：為降低壓縮空氣系統(tǒng)的運行能耗，促進節(jié)能環(huán)保，對亞太輕合金（南通）科技有限公司的壓縮空氣供應(yīng)系統(tǒng)現(xiàn)狀進行了分析，根據(jù)系統(tǒng)運行現(xiàn)狀及供需側(cè)特點，查明了影響供氣系統(tǒng)能耗的幾大因素。在不增加投資、不改變現(xiàn)有機組和管路結(jié)構(gòu)的情況下，提出了管理型節(jié)能運行方案，方案實施后能夠滿足用戶用氣量需求，提高供氣品質(zhì)，降低能源消耗，實現(xiàn)經(jīng)濟運行。

關(guān)鍵詞：螺桿空壓機;節(jié)能管理;創(chuàng)新;壓縮空氣

1 現(xiàn)狀分析

壓縮空氣是我公司重要的動力源之一。我公司一期壓縮空氣耗電量約1 000萬kWh/a，在單位產(chǎn)品能耗中占據(jù)重要比例，供氣系統(tǒng)由10臺阿特拉斯牌GA110 kW螺桿式工頻空氣壓縮機（以下簡稱GA110空壓機）組成，并輔助配置冷凍式干燥機8臺、吸附式干燥機1臺、儲氣罐若干，總裝機功率1 200 kW，平均供氣壓力0.68 MPa，管路圍繞廠房四周形成環(huán)網(wǎng)，通過支路在廠房主跨柱向各末端設(shè)備恒壓供氣。壓縮空氣用戶包括：一期熔煉車間、擠壓車間、盤拉車間、精切車間、模具車間等。供氣壓力0.6～0.7 MPa。

2 數(shù)據(jù)搜集

根據(jù)各用戶車間用氣特點開展如下調(diào)查：

2.1? ? 供氣設(shè)備布局

主供氣點布局在一期空壓站，由4臺GA110空壓機、4臺冷凍式干燥機、3臺4 m3儲氣罐構(gòu)成，通過集氣包向主網(wǎng)供氣。另外，在精切車間設(shè)置2臺GA110空壓機同時向主網(wǎng)、精切車間、制氮機供氣，盤管車間設(shè)置1臺GA110空壓機向主管供氣，盤拉在線退火車間設(shè)置1臺GA110空壓機向主網(wǎng)供氣，橢圓管車間設(shè)置1臺GA110空壓機向主網(wǎng)供氣，模具車間設(shè)置1臺GA110空壓機向主網(wǎng)、模具車間供氣。供氣設(shè)備布局合理，主網(wǎng)壓力穩(wěn)定，無明顯壓差。

2.2? ? 空壓機設(shè)備參數(shù)

筆者調(diào)查了#1～#10空壓機運行參數(shù)表，設(shè)置壓力0.72～0.8 MPa，壓力帶寬0.02～0.1 MPa，運行參數(shù)設(shè)置系統(tǒng)優(yōu)化，冷卻系統(tǒng)工作狀態(tài)良好，冷卻器冷卻效果參差不齊，進（排）氣溫度隨環(huán)境不同而各有差異，油溫油壓正常，管道過濾器壓差及過濾器狀態(tài)整體不良需更換。

2.3? ? 空壓機產(chǎn)氣量調(diào)查

筆者使用空壓機能效監(jiān)測儀測量了10臺空壓機的實際產(chǎn)氣量，發(fā)現(xiàn)8臺產(chǎn)氣正常，2臺空壓機產(chǎn)氣量下降嚴(yán)重，如表1所示，產(chǎn)氣不足的原因是機頭磨損，影響系統(tǒng)能耗。

2.4? ? 空壓機耗電量調(diào)查

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在10臺空壓機中，有計量電表的8臺，無計量電表的2臺，除檢修停機外均長期運行。為便于統(tǒng)計分析，筆者調(diào)取了8臺空壓機2年的電量數(shù)據(jù)，并在無計量電表的2臺空壓機上加裝電表。根據(jù)2018年空壓機月度用電統(tǒng)計表（表2）可知，2018年全年耗電量6 572 180 kWh;根據(jù)2019年空壓機月度用電統(tǒng)計表（表3）可知，2019年全年耗電量6 727 780 kWh。

3 確立改善目標(biāo)

經(jīng)跟蹤分析，本方案確定以下目標(biāo)：（1）主網(wǎng)供氣壓力調(diào)整;（2）車間設(shè)備末端供氣壓力調(diào)整;（3）車間設(shè)備減壓閥設(shè)置調(diào)整和用氣設(shè)備漏氣治理;（4）將各空壓機運行狀態(tài)和產(chǎn)氣效率作為主要調(diào)查內(nèi)容。

空壓機設(shè)置壓力0.72～0.78 MPa，大于管網(wǎng)運行壓力，機組處于長期運行狀態(tài)，管網(wǎng)壓力0.65～0.7 MPa，大于管網(wǎng)經(jīng)濟運行壓力，有改善空間。擠壓設(shè)備吹水氣壓設(shè)置參差不齊，部分機臺無減壓閥，有改善空間。通過檢查發(fā)現(xiàn)：（1）同類型設(shè)備減壓閥設(shè)置壓力不統(tǒng)一，如倒立盤0.45～0.7 MPa，冷床0.42～0.7 MPa，精密切割0.5～0.75 MPa。（2）車間漏氣點較多，主要集中在擠壓冷床PVC氣管接頭、過橋氣缸、立輪氣缸等位置，吹掃、打磨移動氣管等用氣點，有改善空間。

4 確定改善方案

經(jīng)過以上調(diào)查分析，節(jié)能改善小組得出應(yīng)主要從以下幾個方面做出改善：

（1）加強漏氣點的維修治理。通過開展漏氣專項檢查，結(jié)合日常巡檢，積極開展漏氣點維修工作，通過機臺責(zé)任制加強對維修及時性的監(jiān)督。

（2）合理調(diào)整機臺減壓閥整定值。根據(jù)機臺用氣特性，統(tǒng)一調(diào)整機臺減壓閥設(shè)定值。

（3）減小壓機水箱出口吹氣的耗氣量。調(diào)整吹氣類減壓閥壓力，小機臺調(diào)整為0.2 MPa，大機臺調(diào)整為0.25 MPa，同時限制吹氣管的數(shù)量，并對吹氣沒有減壓閥的加裝減壓閥。

（4）動作氣缸類減壓閥調(diào)整后，機臺減壓閥設(shè)定值保持為0.5～0.55 MPa。壓機、冷床、倒立盤等壓力調(diào)整為0.5 MPa，考慮到生產(chǎn)效率，將加溫爐傳送氣缸的壓力調(diào)整為0.55 MPa。

（5）對氣壓有特別要求且氣缸較多的設(shè)備，如精切、模具、探傷、切割車間，改造管線由機組直接供氣，不經(jīng)主網(wǎng)或末端增壓，以滿足生產(chǎn)條件。

（6）降低主網(wǎng)供氣壓力至經(jīng)濟運行壓力0.55 MPa。1）根據(jù)各區(qū)域用氣特點降低壓力，系統(tǒng)降壓0.05～0.1 MPa，主網(wǎng)供氣壓力由0.65 MPa降為0.55 MPa，停用空壓站1臺GA110空壓機作為備用機組，當(dāng)管網(wǎng)壓力低于0.55 MPa時自動啟動補充壓力。2）結(jié)合手動調(diào)整，根據(jù)車間產(chǎn)能情況，實時調(diào)整空壓機開啟臺數(shù)，目標(biāo)停機2臺GA110空壓機實現(xiàn)節(jié)能。

（7）加強空壓機維護保養(yǎng)。1）空壓機冷卻器清理周期由月清理調(diào)整為周清理，同時加強對運行維護的監(jiān)督，保證機組的散熱性能，加強空壓機換熱器的清理通風(fēng)，降低進氣溫度，提高機組產(chǎn)氣量。2）加強管道過濾器的保養(yǎng)更換，降低空壓系統(tǒng)壓差，提高產(chǎn)氣量。

5 效果驗證

通過上述改善，節(jié)能改善小組記錄2020年空壓機耗電量共計5 778 360 kWh，如表4所示，在公司產(chǎn)量增加、設(shè)備增加的情況下，較2019年降耗949 420 kWh，節(jié)能效果顯著。

6 結(jié)語

通過近一年的努力改善，我公司壓縮空氣系統(tǒng)的節(jié)能降耗工作得以有效執(zhí)行，節(jié)能管理思路得到驗證，改善方法符合實際，為公司創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟效益，員工個人價值也得到了更大的發(fā)揮;同時通過對系統(tǒng)和設(shè)備的深入研究，員工也更加了解系統(tǒng)和設(shè)備原理，為今后更好地開展工作奠定了良好的基礎(chǔ)。

收稿日期：2020-12-25

作者簡介：王飛（1985—），男，江蘇沭陽人，機械工程師，研究方向：機電維修與項目管理。