英格索兰节能空压机节能改造技术方案

1.技改背景

1)5000t/d熟料生产线由4台20m³/min(工频机、110KW，风冷)、额定压力0.7MPa空压机集中供气，每台空压机平均运行时间为5500小时/年，熟料工序空压机电耗高，达到1.47度/吨熟料，电耗高的主要原因有以下几点： 

①原料破碎系统收尘器用气量5m³/min，设计压力0.5MPa，离气站距离远，距离有200多米，供气管路长，管道阻力损失达0.1MPa，因此要求气站出口压力在0.6MPa以上。

②生产线各设备运行时间不一致，用气量波动较大，工频机不能调节系统产气量，供需不平衡，空压机加载率只有78%左右。

③由于风冷效果较差，在高温季节经常造成高温跳停，影响窑系统可造性。

2）2500t/d熟料生产线配置2台20m³/min空压机集中供气（工频、132KW，风冷额定压力0.7MPa）,每台空压机平均运行时间为5000小时/年，熟料工序空压机电耗为1.53度/吨熟料，电耗高的主要原因有：

①生产线各设备运行时间不一致，用气量波动较大，工频机不能调节系统供气量，供需不平衡，空压机加载率只有76%左右；

②由于风冷效果差，在高温天气经常造成高温跳停，影响窑系统可造性。

3）包装发运部共有7套包装系统，4套散装系统，均由1台10m³/min、1台20m³/min、2台40m³/min、额定压力为0.75-0.8MPa的工频空压机集中供气，包装系统吨水泥电耗为0.63度电，电耗高的主要原因有：

①用气点分散：1-18#库承担火车散灰出厂，配置收尘器设计压力0.45-0.5MPa，用气量14m³/min，由于离供气点距离远，管道阻力达0.1MPa以上；

②1-18#库底卸料气化压力只需要0.2MPa,耗气量16m³/min，也是由空压机站集中供气。 由于高压低用、管道压力损失，造成电耗浪费；

③11套系统作业时间不一致，用气量波动较大，工频机不能调节系统产气量，供需不平衡。

 4）六台水泥磨系统配3台40m³/min(工频、200KW、风冷、额定压力0.8MPa)空压机集中供气，水泥工序空压机电耗达1.02度/吨水泥。电耗高的主要原因有：

①混合材破碎、熟料输送在白天进行，用气量远低于一台空压机的产气量；

②由于六台水泥磨运行时间不同步，很难做到供需不平衡，空压机加载率只有75%。 

5）矿粉磨系统有3台空压机：两台40m³/min（工频机，风冷），一台30m³/min（变频机、风冷）。存在的主要问题是由于环境差，冷却效果差，两台40m³/min空压机经常发生高温跳停。

2.技改方案

针对上述存在的问题，我公司对各生产部的实际用气量、实际使用压力，气站布置、变频技术应用等方面进行了详细的调查并统计，经过反复讨论与论证，最后形成如下解决措施：

1）根据实际需要，1-18#水泥库底卸料气化置安装一台额定压力0.3MP，流量16m³/min的变频空压机供气，同时优化供气管网，尽量减少压力损失。

2）将5000t/d窑系统其中的二台工频机改造成变频机，正常开窑时用2台变频机，利用变频自动调节技术适应用气量波动的工况，加载率从原来78%提高至99.6%。

3）水泥磨系统增加一台20m³/min变频空压机，利用变频自动调节技术适应用气量波动的工况，加载率从原来75%提高至96.7%；

4）水泥磨及包装发运空压机进行集控功能改造，将压力信号接入中控，由中控操作人员根据系统压力操作空压机开停，杜绝空压机空运行浪费电耗；

5）2500t/d线空压机以能源合同形式更新两台永磁变频水冷空压机，用变频自动调节技术适应用气量波动的工况，加载率从原来76%提高至99.3%；

6）19-32#库包装和散装出厂系统以能源合同形式用2台永磁变频（1台10m³/min、1台20m³/min），替换对应的两台工频机，提高设备效能；

7）改进收尘器管接头的连接方式，将原来管接头改成螺旋结构，外面软管采用多道多方位紧固，形成迷宫密封，增大阻力，确保接头连接可靠，杜绝接头漏气现象。

8）将5000t/d系统及矿粉磨系统的空压机冷却方式改为水冷，提高冷却效果，降低排气温度。提高可靠性；

9）原料破碎就近安装一台额定压力0.5MPa，流量6m³/min的变频空压机，实现就近供气，减少阻力损失；同时原气站压力相应下调，降低电耗。

10）水泥生产部混合材破碎系统单独安装一台3m³/min变频空压机，实现就近供气；

11）1-18#水泥库收尘器就近安装一台20m³/min变频空压机，同时停运原气站一台40立方空压机，实现就近供气。

12）在六台水泥磨机系统分管上分别安装电动阀门，开停磨时由中控操作，实现系统与供气同步工作，减少泄漏。

13）在十一套包装及散装系统分管上分别安装电动阀门，系统开停由中控操作，实现系统与供气同步工作，减少泄漏。

3.创新亮点

1）节能匹配：根据不同工况的实际要求，优化配置相应等级的空压机；

2）变频改造：利用变频自动调节技术适应用气量波动的工况；

3）集控节能：通过集控改造，减少空压机空转造成的电耗损失；

4）永磁变频技术：淘汰高能耗空压机，使用高效能永磁变频技术；

5）软管联接改造：改造收尘器软管联接方式，杜绝连接不良产生漏气；

6）冷却方式改造：空冷改为水冷，提高设备可靠性。

7）就近供气：遵循就近供气原则，减少漏气及阻力损失；

8）系统与供气同步工作：各用气系统分管上安装电动阀门，由中控操作，实现系统与供气同开同闭。

4.技改效果

改造以后，根据长期实际应用统计结果显示，5000t/d熟料生产线空压机平均电耗从原来的1.47度/吨熟料降至0.65度/吨熟料，整整降低了0.82度电/吨熟料，降幅达56%。2500t/d熟料生产线空压机平均电耗从原来的1.53度/吨熟料降至0.98度/吨熟料，下降了0.55度电/吨熟料，降幅达36%。

水泥磨系统空压机平均电耗从原来的1.02度/吨水泥降至0.38度/吨水泥，下降了0.64度/吨水泥， 降幅达63%。包装系统空压机平均电耗从原来的0.63度/吨水泥降至0.45度/吨水泥，下降了0.18度/吨水泥，降幅达29%。

本项目于2016年1月份改造完工。自2016年8月开始统计至2017年11月止，累计节电达5003689度电，节约电费达300.2213万元。若按每度电折合CO2排放0.785kg计算，共减少CO2排放3927895.86kg，因此本项技术革新不仅具有良好的经济效益，而且还具有良好的社会效益。