压缩空气系统节能改造整体方案设计与实施管理

发布时间：2024-12-02 17:33

节能补贴可能需要配合其他节能项目的实施，如改造老旧暖气系统。 #生活常识# #日常生活小窍门# #节能建议# #家庭节能补贴#

        摘要：压缩空气是工业生产中应用非常普遍的载能工质，在有色冶金行业压缩空气所造成的能耗大约能占到动力用能的20%左右。因此，做好压缩空气系统的管理可以为企业产生巨大的经济效益。
        关键词：压缩空气；节能；改造；设计；实施
        引言
        内蒙古大唐国际再生资源开发有限公司（以下简称：再生资源公司）是应用高铝粉煤灰提取氧化铝联产活性硅酸钙工艺技术路线，并成为国内首个进入商业化阶段的高铝粉煤灰提取氧化铝项目，设计产能为20万吨氧化铝、10万吨液态铝、6万吨炭素。公司2007年成立，2009年实现电解分厂生产，2010年实现炭素分厂生产，2012年实现氧化铝分厂生产。
        随着各区域不断调试和投产，压缩空气用电量急剧上升，最新统计报告达到13.83万kWh/天（2014.1.1-9平均数据）。从2013年统计数据分析，空压机系统平均产能低于设计产能21.4 Nm3/min，按2013年完成的单位时间耗电量统计，由于产能下降影响全年多耗电534万kWh。各区域单位时间耗气量除氧化铝浓相输送略低于设计值外，其它环节用气量远远高于设计值。
        再生资源公司设计压缩空气负荷为598Nm3/min，而2013年全年完成水平为775 Nm3/min，2013年下半年为了满足生产需要，又新增一台与原设备型号及产能相同的压缩机，空压站房运行方式长期保持在“五运一备”水平。 2014年初更是达到了833 Nm3/min的水平，而且压缩空气母管压力经常出现过低现象，严重影响了物料输送和出铝操作，因此对压缩空气系统进行综合治理意义非常重大。
        1 通过组织机构和制度建设，为攻关目标提供系统保障
        2014年1月28日为了促使公司重点管理领域难点项目有较快的突破，在加强绩效管理的基础上，充分发挥薪酬的激励作用，坚持以经济效益为中心，创新激励机制，针对影响公司发展的重点、难点项目，特制定并发布《重点攻关项目总经理奖励管理办法》。
        2014年1月30日为进一步完善全面计划管理，严格指标控制提升管理体系，激励广大员工和技术人员投入到提升企业经济效益、破解生产瓶颈问题、完善生产工艺、优化工艺流程及运行方式的工作中，结合公司生产目标，公司设定空压站实现“四运二备”运行方式为总经理攻关项目，并且明确项目完成后奖励金额为10万元。
        2014年2月19日为实现设立的攻关项目，公司特成立压缩空气系统节能攻关领导小组，小组分别由总工程师和副总工程师任组长和副组长，由生产管理部节能高级主管任工作组副组长，各生产单位分别指派专人配合此项工作。
        2 通过设备综合治理，大幅削减不合理用风
        2.1 电解分厂
        2014年1月13日至4月30日期间，完成制定空压机入口滤芯定期清扫制度并落实执行；氧化铝堆栈打料风机回装到位，停止压缩空气使用，并且实现打料风机的间断运行；氢铝焙烧炉除尘溜槽辅助用风停用；氢铝焙烧炉下料辅助用风改造完成；#3干燥机排气阀泄漏排查更换；浓相压力罐溜槽用风改造完成；#2浓相打料罐打料风门漏点消除。

        2.2 炭素分厂
        2014年3、4月份期间，组织对各车间用风点用量进行排查，确认了各用风点实际用量；与动力分厂热工配合对部分除尘装置电磁阀动作间隔时间进行调整，延长间隔时间，减少用风量；要求检修人员改善管道疏通吹扫方法，压缩吹扫时间，减少用风量；
        2.3 氧化铝分厂
        2014年1月至4月份期间，关闭氧化铝各工段存在的长时间吹扫用风，使用风量出现大幅度下降；彻底隔绝各区域已停用的供风系统，消除了下级系统漏点造成的泄漏；排查确认#3压滤翻盘用风排查达4800Nm3/h，根据现场条件，提出改造方案，由独立的罗茨风机替代压缩空气，该方案试运成功后，实现替代压缩空气负荷约2400Nm3/h；利用系统全停机会深入排查用风点，最终确认分解车间用风量过大，经过两天的排查和调整分厂压缩空气负荷由5000Nm3/h左右下降至700Nm3/h左右。
        3 通过试验手段，探索节气新方法
        针对3月份后期压缩空气母管压力偏高的趋势，2014年4月4日生产管理部组织实施压缩空气系统调整压力试验。实现#1-6空压机恒定值由0.65MPa下调至0.62MPa。至此对压缩空气系统压力调整试验工作阶段性结束。
        4月8日首次完成空压站日耗电量86.824MWh，继3月31日突破日耗电量100MWh大关后，再一次成功突破日耗电量90MWh大关，且自4月8日至5月20日43天的统计期内日均耗电量完成86.96MWh，实现日耗电量低于90MWh的天数共33天，充分说明系统压力调整对耗电量的影响起到重要的作用。
        4月29日完成日平均台时产能110Nm3/min，设备储备负荷率达到38.89%，（如果四台空压机运行，可应对16800Nm3/h的剧烈波动）大大提高系统负荷波动的应变能力，进一步保证了系统供气质量，实现有记录以来系统可靠性最好水平。另外也说明系统还具有进一步减少设备运行的可能性。
        4 通过新的指标监控和调度体系，实现深度节能
        随着压缩空气系基本负荷的逐渐减少，要想进一步减少耗电量就必须抓住随时变化的负荷间隙，及时调整运行方式，努力提高台时产能，因此对运行方式的分析判断就显得非常重要。2014年4月9日根据对压缩空气系统监视分析的基本思路设计出 “停止一台后台时产能”指标，大大方便了运行人员监盘工作，也提高了判断能力，为下一步空压站实现方式调整提供了可靠的依据。
        根据以上运行指标的提示，结合现场实际运行情况，多次实现深度调整，其中2014年5月14日10：17至5月17日16：45利用氧化铝全厂停运检修机会实现三运三备方式，持续运行时间78.47小时，其中5月15日、16日两天日均耗电量完成67.3MWh，再一次刷新空压站日均耗电量最低记录。
        5 潜力分析
        本次压缩空气系统综合治理项目中采取了大量积极有效的措施，取得了很好的节能效果和稳定性，但仍然还有进一步优化的空间。
        5.1 控制环节治理
        压缩空气的使用环节众多，但不同工艺对压缩空气的压力需求是不一样的。公司对压缩空气压力需求最高的环节是氧化铝物料输送和真空抬包出铝，而其它用气环节基本属于推动气动原件动作和脉冲振打等原理。针对系统布置可以采用对电解厂房、氧化铝分厂及炭素分厂实施降低供风压力处理，从而降低整个空压站的电耗。
        5.2 干燥器系统存在的隐患
        干燥器在再生过程中需要保持长达2个小时的排气过程，正常情况下的排气是从设计好的节流孔板排出，而与排气管相连的系统均为电磁阀控制的蝶阀，一旦这些阀门动作失灵或出现泄漏，将会出现以系统全压的方式向外排气。由于排气量过大缺陷具有极强的隐蔽性，后续生产管理应建立定期严密性监测制度。
        6 总结
        6.1 通过本次对压缩空气系统整体改造方案的设计和实施，充分说明粗放式的管理方式存在巨大的节能空间。
        6.2 压缩空气系统的改造工作要从进气、产气、供气、用气各环节入手进行仔细分析，严格对照标准和设计值，参考历史运行数据，大胆创新，谨慎试验。
        6.3 通过本次改造，再生资源公司压缩空气系统全年可减少用电约1338万kWh，实现节能量约1646吨标准煤，降低生产成本约498万元。整个项目仅新增间断运行容量4kw，未出现大额改造费用，具有低投入，高效益的典型意义。
        参考文献
[1]东北大学设计院．内蒙古大唐国际再生资源开发有限公司综合利用粉煤灰生产铝硅钛合金示范项目初步设计报告.
[2]张子慧．热工测量与自动控制．北京:中国建筑工业出版社,1996.
[3]广东省肇庆化工机械厂. 余热再生干燥装置说明书

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