空压机节能技改方案(修改)-3.doc

空压机节能技改方案
——开山BKHE250—54/8-Ⅱ节能技改方案
方 案：
环保设备组：
条 线 审核:
江门华尔润玻璃有限责任公司
环保设备组
二○一三年十一月
目录
一、 概述
二、 Kaitain JN系列两级压缩螺杆空气压缩机简介
三、 现空压机系统运行情况
四、 节能方案及效果分析
五、 投资成本分析
一、概述
随着社会的进步，企业的发展，节能环保也是成为国家的一个发展方向。国家近期也出台了一些优惠政策,对于在节能环保做出贡献的企业给予一定的补助及奖励，较多企业也在不遗余力的寻找一些新技术、新设备、新工艺，并进行适当的改造就能产生直接经济效益.为此，我们也根据企业实际情况有针对性的挖掘企业的节能增效能力。通过分析研究，公司针对用电方面还可以有很大的挖掘潜力,特别是在NH站压缩空气方面。空压机的运行电费占公司总电费的近50％，并且从设备实际运行情况来看，有部分老旧设备已经处于高耗能低产出频繁维修状态，运行成本非常高，已经不适合继续运行。为此,选择了6台已经运行9年并且产出率比较低,故障频繁，维修成本高的空压机进行改造。从而为公司降低成本创造效益。
通过市场寻找,真正在空压机上有节能功能的并不多.市场上只有“开山"和“寿力"具备本体节能功能，其它品牌的空压机主要通过集中控制，精确调节等手段来降低运行能耗.因此，通过对比分析，选择最优的“开山”空压机作为技改机型。
（一）改造的设备：
（1）拆除1—6#空压机(1-4＃喷油螺杆机、5－6＃无油螺杆机,其中1＃机43m³/min及3＃机38.5m³/min处于备用状态)共281m³/min，实际产气量为199。5m³/min，电功率1300KW；
（2)7#、8＃两台无油螺杆机作氮站备用机,共118m³/min，电功率710KW.
（3）改造设备的产气量为317.5m³/min，电功率2010KW。
（二）拟采用的新设备：开山空压机BKHE250—54/8—Ⅱ（0.8Mpa，250KW，54m³/min）6台，共324m³/min，电功率1500KW，其中两台采用变频控制,全套系统加装能效管理工业控制系统。
（三)节能效果：与国家1级能效的开山空压机BKHE250—54/8—Ⅱ的生产成本0。058元/m³相比，1～6#三个型号实际生产成本分别增加了44.6％、21.2％、39.6%。
（四)产生利润：每年节能费用收益超过331万元（详见详细技术方案）.
二、Kaitain JN系列两级压缩螺杆空气压缩机简介
1、两级压缩原理：
采用两级压缩主机，就是采用大小不同的两组SKY螺杆转子,实现合理的压力分配，降低了每次压缩的压缩比。
经过一级压缩后,冷却剂会通过机体上的多个喷射孔，形成雾状喷射帘，对热的压缩空气进行近乎完美的冷却，大大降低了进入二级压缩阶段前的压缩空气温度，起到接近了等温压缩过程、节约压缩所需能量的效果（等温压缩最省功）。
2、低压缩比的两个特别优点：
1、减少了内泄漏，提高了容积效率;
2、大大降低了轴承的负荷,提高了轴承寿命，延长了主机寿命
3、技术特点：
u 两级常压有完善的级间冷却设计和二级压缩过程的冷却的完善性
u 使用角接触球轴承而没有使用圆锥滚子轴承
u 第二级压比的分配经过优化
u 第二级转子的几何参数都经过优化
u 第二级的吸排气孔口都经过优化
u 总喷油量及其分配经过优化
u 齿轮箱的回油经过优化(专利技术）
u 高效的螺杆转子型线：第一级使用Y-1或Y-2;第二级使用Y-2
u 两级压缩降低了每一级的轴承载荷
u 一级及二级螺杆转子均运行在最佳齿顶速度
3、能耗优点
KAITAIN两级压缩螺杆空压机每一台都可以达到1级能效，比2级能效省电15％，比3级能效省电30％。国家为了推进节能减排工作,在空压机上施行能效标识制度，本方案型号BKHE250—54/8-Ⅱ是节能产品惠民工程高效节能容积式空气压缩机推广目录(第一批）》1级能耗产品，享受200元/KW的节能补贴。大致上2级能效产品会比3级能效产品节省15％的电力，1级能效产品又比2级能效产品节省10％的电力，平均能耗低于0。06元/m³。KAITAIN—JN系列两级压缩螺杆空气压缩机技术参数：型号：JN250—54/8—Ⅱ，排气压力：0。8Mpa，排气量：54m3/min,电机功率:250Kw.
三、现空压机系统运行情况
1. 空压机的运行及备用情况
目前氮氢车间共有13台空压机用于压缩空气供气及4台离心压缩机用于制氮.压缩空气母管压力0。57Mpa，其中空压机5＃~8＃是无油螺杆压缩机，可作为制氮系统离心压缩机的备用设备。现生产线设备正常时，空压机的开启情况如下：
机型
产气量
开机数量
备用
合计气量
总功率
寿力TS32S-400H
55
4
1
220
1156
锡压LGW355/001AT1
57
2
/
114
710
锡压LGW—56/8—X
57
2
/
114
716
锡压LGD—36/8-X
41
1
3
41
272
总计

9
4
489
2854
2、 空压机的维修情况
1）、5台寿力,外包正常维护31万元，另外其他配件约10万元，平均大修费用10万元/年，每年的维修保养费用为51万元。
2)、4台锡压无油螺杆机，每年有2台空压机进行大修，大修费用17万/台，正常维护保养费用每年6万/台，4台无油机每年的维修保养费用为58万元。
3）、4台锡压喷油螺杆机，每年有2台空压机进行大修,常规大修费用5万/台(转子大修17万，基本上每年一次），正常维护保养费用每年6万/台，4台喷油机每年的维修保养费用为51万元。
3、 空压机改造的必要性
1）、1—6#空压机(其中1-4＃喷油螺杆机和5－6＃无油螺杆机）已经运行9年，设备已逐渐老化，配件较难买，并且维修费用有所增加。
2）、1～2空压机（型号LGD—36/8-X）额定产气量43m³/min，功率250kw/h，目前实际产气量31。96m³/min，实际使用功率267.7kw/h左右，效率仅为7。16m³/kw，产量下降了30%,平均每立方压缩空气的生产成本0。1047元.3～4空压机(型号LGD—30/10-X)额定产气量38.5m³/min,功率250kw/h，目前实际产气量38.5m³/min，实际使用功率227。78kw/h左右,效率仅为10.14m³/kw，产量没有明显下降，平均每立方压缩空气的生产成本0.0736元。5～6空压机(型号LGW—56/8-X）效率仅为7。83m³/kw，产量下降了5％,平均每立方压缩空气的生产成本0。0961元，6台空压力机的整体综合效率下降约10%，平均每立方压缩空气的生产成本0。0932元。这四个型号存在电耗高，油耗高，产能降低等情况。
3）、与国家1级能效的开山空压机BKHE250—54/8-Ⅱ的生产成本0。058元/m³相比，1～6＃三个型号生产成本分别增加了44。6％、21。2％、39。6%。
4）、改造后,保留7#、8＃两台无油机作氮站备用机。每年的无油机维修保养费用可节约29万元；4台喷油机每年的维修保养费用可节约51万元，每年可节约的维修保养费用不低于80万元.同时还可减少寿力机的使用时间，降低外协维保费用。
所以,考虑到运行费用相对较高,维修成本较大，对现能耗高的压缩空气系统(主要是无锡空压机）进行改造是必须的！
四、节能方案及效果分析
1、节能改造方案
在不减少现有空压机系统产量的情况下,以提高空压机能效为本次改造方案目标。本次方案改造后满足以下控制要求：
1) 鉴于现系统供气量比较稳定，采用下表的开机方式一刚好满足现生产用气需求，改造后可能会出现开机数量配比问题，拟5＃、6#两台空压机采用变频器控制（变频器安装在低压配电室），可实现PID在线自动调节母管压力。
2) 改造后的每台空压机出口加装流量变送器及具有485通讯功能仪表，现场安装有流量数字仪表.
3) 改造后的每台空压机电机装有485通讯功能电力仪表，可实时监测电机电流、功率及功率因素等参数监控.
4) 6台空压机具有在线监控及开停机操作功能，并可实现能源监控管理。
2、空压机节能改造前能耗对比表
机型
测量时间
累计流量
（单位：m³）
平均流量
（单位：m³/min）
累计电量
(单位:度）
平均
负荷
(kw/h）
生产
成本
（元/m³）
额定参数
初始刻度
终时
刻度
产气量
初始刻度
终时
刻度
用电量
2#空压机
LGD-36/8—X
8月16日16时20分——20日16时20分，合计96小时
334
184433
184099
31。96
20580。3
20606
25700
267。71
0。1047
43m³/min,0.8Mpa,
250KW
4#空压机LGD-30/10-X
8月17日16时20分——20日16时20分,合计72小时
56668
223768
167100
38。68
19408。9
19425.3
16400
227.78
0。0736
38。5m³/min，1.0Mpa，
250KW
5＃空压机LGW-56/8—X
8月18日9时10分—-21日9时10分,合计72小时
208
189750
189542
43.88
21567。3
21591。5
24200
336。11
0。0958
60m³/min,0。8Mpa,
400KW
6#空压机LGW-56/8—X
8月18日9时10分——21日9时10分，合计72小时
258
204986
204728
47。39
22602
22628.3
26300
365.28
0.0963
平 均

745469
161.91

92600
1196.87
0.0932

3、预计改造后的开机情况（根据铭牌测算)
开机
方式一
（常用)
机型
产气量
开机数量
备用
合计气量
功率
成本
开山BKHE250-54/8—Ⅱ
54
6
/
324
1500
0。058
寿力TS32S-400H
55
3
2
165
867
0。0634
锡压LGW355/001AT1
57
/
2

0。0780
总计

9
4
489
2367
0.0598
开机
方式二
开山BKHE250-54/8-Ⅱ
54
6
/
324
1500
0.058
寿力TS32S—400H
55
2
3
110
578
0。0634
锡压LGW355/001AT1
57
1
1
57
355
0。0780
总计

9
4
491
2433
0.0614
4、改造后的综合效果分析
根据现生产用气情况，启用9台机即可满足生产需要，平均产气量为10.35m³/kw。现拟计划改造1~6＃共6台锡压空压机，保留两台无油螺杆机为氮站备用机。根据生产情况，选择开机台数，如用气量不大量增加改造后平均产气量可提高至12。1m³/kw.
最终节能效果与压缩空气的使用量有关，将根据用量调整开机方式，如果在目前的480m³/min供气量下，如采用改造后开机方式一生产可节电615KW/h(2982—2367KW/h），年节省电费387。45万元；采用改造后开机方式二生产可节电549KW/h(2982—2433KW/h）,年节省电费345.87万元。
五、投资成本分析
（一）采购成本测算表
序号
设备\项目
数量
单价
合计
备注
1
节能空压机
4台
48万元
192万元
JN250—54/8-II2

节能空压机（变频电机）
2台
57万元
114万元
JN250—54/8-II2
2
空压机吊装及安装
6台
1.5万元
9万元

3
250KW,10KV 变频器
2台
42万元
84万元
施耐德10KV高压变频器（利德华福同类型变频器约28万元）
4
10KV电缆及辅件
200米
200元
4万元

5
高压安装、调试
1项
5万元
5万元
含开关、电缆高压试验、调试费
6
流量计、压力计、电表
7套
1。5万元
10。5万元
6台机及母管测量，具有485通讯功能
7
监控主机及监控系统
1套
3万元
3万元
监测与控制
8
小计

421。5万元

9
税费

25。29万元

10
合计

446.79万元
未含维护保养费4万/台/年
（二)合作方方案:
1、根据前期深圳市康普斯节能科技有限公司方案，前期设备改造由深圳市康普斯节能科技有限公司投入,待改造完成产生效益后与我公司共享节能利润分成，预计年节能费用超过331万元，综合节能率不低于25%，每套设备均加装电表，以抄电表计算电量方式结算电费，结算期最长为36个月（如公司生产线冷修原因影响开机，投资回收期顺延）.
2、本次改造方案总计投入约600万元（其中项目成本443万元，合同能源管理费用85万元，三年维保费用72万元，共600万元,由合作单位支出），含6台开山BKHE250—54/8—Ⅱ高效空压机及其能效管理控制系统。
3、利润分析：
（1）创造节能费用超过331万元/年，三年合计993万元。若按照六四效益分成(投资公司占六成,我公司占四成),三年内需要支出收益528万元，我公司实际可产生节能效益465万元。
（2）实施项目后,减少维修维护费用56万元/年（现6台空压机维修费用80万/年，采用开山空压机后24万/年),三年节省维修费用合计168万元。
(3)实施项目后三年内预计可产生效益633万元。
结论:实施该方案一是我公司不存在投资风险；二是每年有超过331万元的节能效益；三是将老旧设备淘汰后更有利于设备正常运行,拆除的6台旧压机产权归我公司所有，可变卖获取收益，按照5万元/台价格出售,可得30万元；四是可完成一部分节能指标，KHE250-54/8-Ⅱ是《节能产品惠民工程高效节能容积式空气压缩机推广目录（第一批）》产品,可顺利申请到节能专项资金5万/台（共计约30万元）；五是具体的效益分享时间、分享比例、节能指标可与合作单位进一步商谈,为我公司争取最大利益。
环保设备组
2013年11月27日