火力发电厂空压机节能控制策略的优化

【摘要】随着火力发电厂装机容量的增加，需要的压缩空气量也在增加，空压机数量随之加大，空压机所消耗的电量在厂用电中的比例逐渐增加。减少空压机的耗电量，降低厂用电，越来越受到发电企业的重视。本文重点介绍了空压机节能控制策略的优化，在保证空压机稳定运行的前提下，所取得的节能效果明显，具有借鉴、推广意义。

【关键词】火力发电厂；空压机；节能；控制；优化

1 背景

压缩机作为火力发电厂最常用的设备之一，其所产生的廉价、适用的压缩空气能源倍受许多企业家青睐。但据权威机构调查，空气压缩系统总成本中，运转能源消耗费用占约75%，压缩系统初期购置费用仅占总成本的约12%，其高额的运转能源消耗费用无形中增加了企业的运营成本；更为严重的是，空压机空车运转和空重车转换频繁及容调控制均可造成巨大的能源浪费；另外在规划时选用空压机都预留20%的裕度也会造成能源浪费。因此设计一套压力恒定而又能随负荷变化准确输出所需气量的空气压缩系统已成为许多企业的迫切需求；况且，质量上乘的压缩空气是优质产品的有力保证。

2 控制原理

利用一个闭环控制模式，能实现对空气压缩系统实时监测、动态控制，其原理为：用压力传感器实时感应系统中实际气压和用气量，通过电气控制和变频控制的精确配合，控制马达转速使能耗与产出成等比例，以实现高品质压缩空气的按需输出。

3 改造方案

3.1改造前压缩系统使用情况

压缩机：1台复盛SA132A机器，排气压力0.6Mpa—0.75Mpa，现场使用的最低压力为0.7 Mpa，系统里1#机的负载比为60%.每天工作8小时。

3.2要求空压机的实际状况存在一定的节能空间

3.2.1利用一个变频控制模组控制一台132KW的空压机，根据现场的实际用气按需输出，智能调速节能降耗，避免空压机频繁加卸载，保护空压机，空压机启动为软启动减轻电网的负荷。

3.2.2将输出压力设定在恒压输出（精确到0.1Bar）可进一步节省过压造成的浪费，同时延长气动工具的寿命，提高输气质量。

4 分析

4.1空压机实际产能大于现场用气量，增加不必要的能源浪费

4.2频繁加、卸载，会增加机器元件的磨损，增加设备的维护成本

4.3变频改造，减小启动电流。

5 无段变频节电计算书

变频空压机的节电率和负载比息息相关，负载比越低，节电率越高。右边曲线图的红色线为变频耗能曲线，绿色线为加卸载耗能曲线，蓝色线则为容调耗能曲线。以目前平均负载比估算，空压机如果使用变频控制，每年平均可以节省约13万元的电费，（按目前使用情况，每年使用5000小时，电费单价0.7元）在一年左右的时间内即可收回成本，而今后数年将节约更多费用，提高成本竞争力；而且变频改造后空压机和马达的运转都将更为平稳，能大大提高产品质量。

普通Y-△，软启动器，及变频启动的电流比较

6 主要技术指标

6.1额定电压：380V；50Hz

6.2额定电流：≤290A

6.3外壳防护等级：IP44（可根据需求，最高可达IP54）

6.4重量 ：约50公斤

6.5安装形式：立柜式

7 使用环境

7.1温度 ：0℃-55℃

7.2湿度 ：相对湿度≦85%

7.3安装地点：应无严重霉菌，无易燃易爆及腐蚀性气体介质

7.4海拔高度：不超过1000米. 1000米以上每增加100米变频器容量降1%

7.5无剧烈振动

8 结语

通过以上分析，空压机进行变频改造后，节能效果明显，并且空压机稳定性大大提高，具有十分广阔的市场背景。空压机变频调速改造作为一项重点节能项目已得到社会广泛的認可。因此，通过对空压机进行节能改造，节约能源、资金，提高企业的竞争力，同时达到节能降耗的目的，是十分必要的。

参考文献

[1] 李文华；改善空压机运行的节能技术；2007；煤矿机械

[2] 王靖；空压机节能状况分析；2002；煤矿机械

[3] 唐思旺；空压机采用无功就地补偿节能分析；2004；金属矿山

作者简介：

刘占岭（1976-），男，黑龙江省七台河市，大学本科，工程师，从事火力发电厂技术管理工作。