爱社科技：轮胎行业压缩空气系统节能案例

北京爱社时代科技发展有限公司

18世纪，英国发起了第一次工业革命，这不仅是技术发展史上的一次巨大革命，更引领了一次社会变革，它使工业资产阶级和工业无产阶级形成和壮大起来，也开创了以机器代替手工工具的时代。第一次工业革命令英国，甚至整个欧洲都引以为豪，但是，蒸汽机的使用与大量机器的运转也使英国这个世界工厂饱受环境污染的困扰，其首都伦敦在使用煤作为家居燃料的同时，产生大量烟雾，也由此得名“雾都”。

19世纪70年代，第二次工业革命来临，科学技术的发展突飞猛进，各种新技术、新发明层出不穷，并被迅速应用于工业生产，大大促进了经济的发展。当时，科学技术的突出发展主要表现在三个方面，即电力的广泛应用、内燃机和新交通工具的创制、新通讯手段的发明。从蒸汽时代到电气时代，科技的迅猛发展也让人类片面地将自然当作征服对象，这也带来了严重的负面影响。全球性的环境污染与生态危机，对人类生存产生了直接威胁。

由美国发起的第三次科技革命一直影响至今，它是人类继蒸汽技术革命和电力技术革命之后科技领域里的又一次重大飞跃。它以原子能、电子计算机、空间技术和生物工程的发明和应用为主要标志，涉及信息技术、新能源技术、新材料技术、生物技术、空间技术和海洋技术等诸多领域的一场信息控制技术革命。但当人类社会的物质文明与精神文明被推到一个前所未有的新高度时，生态环境恶化、自然资源和能源过度消耗以及核灾难的威胁，这些问题的恶性发展使人类的处境受到越来越严重的困扰，环境问题开始受到全球的关注。

2012年，由美国著名经济学家杰里米•里夫金所著的《第三次工业革命：新经济模式如何改变世界》引来全球工业界的大探讨。该书中设想了这样的未来：数亿计的人们将在自己家里、办公室里、工厂里生产出自己的绿色能源，并在“能源互联网”上与大家分享。互联网技术和可再生能源将结合起来，为第三次工业革命创造强大的新基础设施。人类即将步入一个“后碳”时代。能否实现可持续发展，能否避免灾难性的气候变化，第三次工业革命将是未来的希望。

从第一次工业革命到第三次工业革命，从“雾都”到“环北京雾霾圈”，节能减排已经成为工业发展中必谈的话题。尽管中国的工业产业比起几个发达国家而言起步较晚，但过去几年的超快速发展也没有令中国摆脱先破坏后治理的厄运。

2013年8月，国务院发布《关于加快发展节能环保产业的意见》（以下简称《意见》），《意见》中强调：资源环境制约是当前我国经济社会发展面临的突出矛盾。解决节能环保问题，是扩内需、稳增长、调结构，打造中国经济升级版的一项重要而紧迫的任务。加快发展节能环保产业，对拉动投资和消费，形成新的经济增长点，推动产业升级和发展方式转变，促进节能减排和民生改善，实现经济可持续发展和确保2020年全面建成小康社会，具有十分重要的意义。

《意见》中明确提出，要加快节能技术装备升级换代，推动重点领域节能增效；提升环保技术装备水平，治理突出环境问题；发展资源循环利用技术装备，提高资源产出率；创新发展模式，壮大节能环保服务业。最终要实现节能环保产业产值年均增速在15%以上，到2015年，总产值达到4.5万亿元，成为国民经济新的支柱产业。终端用能产品能效水平提高15%以上，高效节能产品市场占有率提高到50%以上，有力支撑传统产业改造升级和经济发展方式加快转变。

对于产品方面，《意见》中也表明要达到国产设备和产品基本满足市场需求的目标。通过引进消化吸收和再创新，努力提高产品技术水平，促进我国节能环保关键材料以及重要设备和产品在工业、农业、服务业、居民生活各领域的广泛应用，为实现节能环保目标提供有力的技术保障。

此次《意见》的提出为节能环保产业的发展指明了方向，在大力提高技术装备、产品、服务水平，促进节能环保产业快速发展，释放市场潜在需求的同时，自动化是必不可少的技术力量。

谈到节能减排，就不得不提北京爱社时代科技发展有限公司（以下简称爱社科技），这是一家专业提供制造企业工艺及设备中广泛使用的压缩空气等工业流体介质的相关节能解决方案及其立项实施，同时为企业提供高科技节能系列产品。不同于以往的仅在气动方面进行改良，爱社科技采用全新的信息化、自动化和智能化的三化管理方式。可实时监测压缩空气系统的运行状况，包括流量、压力、露点等数据。自动生成运行记录表，分布式监测压缩空气系统。导入压缩机群专家控制系统后，可以实现压缩空气系统的自动化运行和空压机的自动开关机、顺序启动、维护保养信息自动提示等功能。

轮胎行业是近几年很多自动化厂商都非常关注的行业。我国的轮胎工业经过几十年的发展已经形成了比较完整的工业体系，“十一五”末汽车轮胎年产量已超过3亿条，成为仅次于美国的第二轮胎生产大国，而安全、节能、环保也成为了轮胎工业发展的主旋律。因此，我国的轮胎企业更要加大科技投入，不断更新轮胎制造技术，实现设备的节能升级改造。以下就是爱社科技为中国某大型轮胎企业压缩空气系统的节能案例。

项目情况介绍

某轮胎企业是中国大型轮胎生产商，位列中国轮胎企业前10名。每年产轮胎3000万套、上千个规格汽车轮胎的生产能力，其中包括年产910万套全钢子午线轮胎、1800万套轿车子午线轮胎和400万套斜交轮胎。

爱社科技已为该企业实施压缩空气系统节能，该节能项目目前运行良好，节能率为24.5%，节能改造后减少用电量956万度，每年节省电费398万元，折合标煤 2048吨。

节能改造内容

（1）空压站节能监控系统

对空压机进行集中控制，并根据历史运行数据进行用气预测，利用智能算法最优化空压机群运行，减少空载时间，解决持续高压不卸载等问题，实现对各用气车间进行按需供气来减少空压站房耗电。

（2）管网优化

将用气车间分为两类：一类高压供气，另一类低压供气。实施分压供气。

（3）末端改造

对末端用气点进行节能改造。

（4）气力输送改造

对其炭黑输送系统进行优化，降低其使用压力。

（5）查漏堵漏

对成型、硫化等设备进行查漏堵漏。

节能原理

导入先进的工业现场实时耗气量的预测算法，优化调度空压机群各空压机的运行，使空压机群的产气量匹配工业现场的耗气量，从而达到提高空压机群运行效率、降低空压机群运行能耗的目的。

现场应用图

搭建空压站信息化管理平台，将压缩空气系统气源装置及相关辅助设备等运行状况进行实时监测和分析，使其能高效率运行，从而提高空压机及相关辅助设备等的运行效率，实现了工业现场压缩空气系统的节能化运行，同时也提高了空压站的管理水平。

针对末端用气设备进行优化处理，开发出专用的专用节气设备，同时改造气力输送装置的供气控制，实现按需供气，尤其减少末端设备的用气量。

技术创新点

（1）空压机节能系统自学习控制技术，采用SVM智能算法根据实际工况，学习现场用气曲线，预测流量需求，在压力变化前自动调整空压机运行，可以响应现场用气量的阶段性变化，能够对终端设备的需求量变化进行实时补偿。空压机组的智能控制需要实现空压机组的台数控制、定压控制、预测控制和学习控制四类控制。四类控制相互关联而不独立，又各有侧重点，需要单独进行深入研究其理论基础和实现手段，最后将这些智能控制技术集成到系统上。

（2）末端用气管理，根据末端用气特点，优化车间管网，提高末端用气效率。优化末端设备的供气回路，保证用气设备压力平稳。改造气力输送装置的供气控制，实现按需供气。不合理用气部分的节能优化通过对部分高压点合理增压，使整个供气压力降低，减少末端压力的假性需。

项目实施意义

本项目实施年节省电量569万度，年节约电费398万元，折合节省标准煤2048吨，减少二氧化碳排放5366吨。轮胎行业世界范围来看都是夕阳产业，其企业规模普遍较大，利润空间比较透明，利润水平很低，除了不断扩大规模维持运营发展，节能降耗已经成为行业必须面对的选择，压缩空气系统的能耗约占行业总耗电量的11%～15%，截止2012年3月末，我国规模以上轮胎工业企业达521家，全年轮胎产量约为5亿条，压缩空气系统用电量约为6亿度，据大量的实践验证，其行业的普遍节能率可以达到20%以上，实施该项目预计节点空间超过1亿度，节能标煤3.58万吨，节能收益近7000万元。