吴晓燕
陕西龙门钢铁有限责任公司 715405
摘要：近年来，随着我国钢铁企业的快速发展，各厂用能大户都在想尽各种办法节能降耗，以提高产品的竞争力。而空压机动能消耗约占整个公司的10%左右，因此节能技术的运用更为迫切与立竿见影。耗电设备主要是空压机与制冷机及大功率送风空调。据统计，空气压缩机的总用电量8645850kw，约占公司总用电量的3.18%，占能源检计量中心总电量的38.1%。因此降低空压机的耗电量，相应的会取得良好的节能效果。
关键词：降成本；稳压；智能流量控制器IFC
引言
在目前能源短缺、电力紧张的今天，压缩空气系统如何节能降耗受到各方面的关注。合理选择空气压缩机及确定其运行方案对节能减排有重要的意义。
1车间设备使用状态
1.1为达成节能降耗，先期对现有设备进行研究
龙钢公司司现配置的压缩空气通过冷干机、吸干机后使用。
1.2空压机运行情况统计
该单位共有空压机11台，空压站运行7台，备用4台，最大产气能力为250m3/min，空压机的最大功率1680kw.单耗0.09元左右。运用DataLogger测量技术对系统压力进行了专业监测，并对现有空气系统的布局、空压机运行效能、压缩站和用气车间的需求等进行了测量分析。
2影响空压机能耗的因素分析
2.1排气量
空压机的排气量降低，则电耗降低。但排气量由于受空分生产限制，在正常生产状况下不可能进行较大幅度地调整；通常为充分发挥空分的生产潜力，往往需要尽可能大的空气量以满足空分生产。当空分产品过剩需减负荷运行时，也可以根据管网压力放空空压机来降低电耗。
2.2空气压缩机的进气
进气压力由当地大气压力和空压机吸气系统阻力决定。空气压缩机的进气是室外集中进气。不论哪一种都必须采取过滤措施，不仅能延长空压机的寿命，而且能降低功耗。过滤器在运行一段后，过滤阻力增加，空气压缩机的吸力也会增加，流量会相应下降。因此，应根据当地运行环境状态定期对过滤器进行维护保养和更换，使过滤器的阻力维持在一个较低的范围内，这也是节能的好措施之一。
2.3供气压力及压力降
压力是针对整个系统，节能潜力较大。供气压力保持相对稳定，压力变化的范围越大，说明系统的节能潜力就越大。供气压力每降低0.01MPa，功耗就相应减少0.3%～0.5%。在满足生产工艺和使用要求的前提下，应尽可能地降低供气压力。传输过程中免不了存在压力降，合理地控制压力降有利于节能降耗。当压力降增加时，空气压缩机就要多做功，功耗就增加。压力降每增加0.01MPa是，功耗就相应增加0.3%～0.5%。因此，应采取有效措施降低压力降，例如适时地更换油分离器、定期清洗干燥机空气通道等。
3空压机系统节能改造措施
3.1更换空压机进气过滤器，降低进气压差
进气过滤：空气从吸入管内吸入，经过滤装置过滤时，由于重力、惯性扩张、接触阻留和静电吸附等作用，使空气中的灰尘滞留在滤料滤纸的外侧，达到除尘的目的。由于陕西龙钢处于北方地区，出现沙尘天气较多，空气中灰尘固体颗粒含量偏高，但是埃利沃特公司生产的进口机器，按照西方国家的空气质量设计，未充分考虑到机组工作环境。
其过滤比值取1.2，明显偏低，造成机组运行时大量的灰尘和固体颗粒堵塞过滤元件，从而引起排气量降低，而且滤芯不具备自洁功能。项目改造后经济效益：项目改造前，离心空压机进气滤芯每年需更换2次进口过滤芯，更换自洁过滤器后，过滤器滤芯可以使用一年以上，每年可节省材料费74274元/台，合计48万元。改造后空压机的进气压差从-4000Pa降到-150Pa，空压机每年节电90万kWh以上，每年可节约用电58万余元。
3.2精细化管理
精细化管理：加强对空压系统以及用气设备漏气的检查。据统计压缩空气泄露、不合理用气等消耗要占压缩空气量的50％左右，而通过智能流量控制器系统的优化可以减少20％这一部分的用气量，但有很大一半的气量浪费了。公司管网空气压力在0.58MPa以上，按照0.65元/kW·h电价计算一年连续运行7000h计算，一个1mm的漏气点就直接损失1365元。因此加强了对空压系统以及用气设备泄露的细化管理。
具体做法：①加强对空压系统的保养维护工作，严格按照设备和管路的保养维护方法对空压设备和空压输送管线进行维护保养，发现损坏设备或管线泄露及时更换和处理；②利用织布车间停中班的时间对车间的织机设备进行检查泄露情况，并通知和督促织机车间进行整改；③加强气枪的使用管理，防止气枪在使用过程中存在供气管道过长、供给压力过高、用直管铜管做喷嘴等问题。通过以上措施，公司对空压系统的出口压力进行了优化，由0.64MPa降至0.58MPa，年节约用电成本600多万kW·h，减少燃煤消耗，减少碳排放，为企业创造了经济效益，并取得了明显的社会效益。
3.3IFC系统节能特点
IFC(IntelligentFlowControllers)智能流量控制器，是空压机系统用于精确控制用气量、降低空压机负载的节能设备，并通过恒压供气优化生产制程、提高生产质量。IFC流量控制器是用气端需求控制，VSD变频空压机是产气端供应控制。虽然变频空压机（VSD）随用气量条件变化其节能效果相应变化，但是一个空压站只会安装一台VSD，需求增加则空压机转速升高流量增大，需求下降则空压机转速下降流量减少。与VSD系统不同的是，IFC是根据用气量（需求）的变化灵敏控制总流量（供应）的输出，而且IFC则是控制整个空压站的系统总量，且恒压精度更高。
IFC空压机系统的供需平衡控制是依靠压力信号的变化及空压机供应的响应来达成，压力信号从用气端传递到产气端、再由产气端做功产气并输送到用气端的循环周期中需要经过整个空气系统并耗费一定的时间，必然导致信号的损失及响应的滞后性。所以，当压缩空气输送到达用气工厂时，用气工厂的需求又变化了，这时才完成的需求响应就成为了浪费，这种需求类似一种错觉，被称为错觉需求。
IFC专门解决这种错觉需求产生的浪费损失，其主要特征：（1）稳定的压力输出（±1psig/±0.07bar）；（2）具备压力输出的日程默认功能；（3）故障旁通功能；（4）断电后上电自启动功能；（5）远程控制功能；（6）自身能耗及保养成本极低；（7）安装简单。
结语
空压机节能技术有很多种方案，如供气端节能解决方案：能效联机控制系统（EMC系统），变容控制空压机（VCC螺旋阀系列），变频控制空压机（VSD系列），高效双级压缩空压机（TS系列）；中间系统节能解决方案：中间系统压损检测改进，泄漏检测处理技术；用气端节能解决方案：变流量需求控制系统（IFC控制器）复杂需求系统设计（多站房、多需求、剧变需求等）等等，本次采用变流量需求控制系统，只是上述方案中的尝试，抛砖引玉之作用。
参考文献
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