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空压站节能技改大潮对新建项目设计选型的启迪
空压站节能技改大潮对新建项目设计选型的启迪
空压站机型选择和高低压分流：
中国用了二十年时间完成了动力型空压机从活塞式向螺杆式的过渡，但本次转型与节能无关，主要驱动力来自可靠度和自动化水平提高。近十年由于离心机取得了诸多技术进步且价格大幅度下降，在大型空压机站，离心机正在逐步取代螺杆机。三级压缩的离心机比单级压缩的喷油螺杆"除油过滤器节能10%左右。以1000m3/min电厂空压站为例，空压机总输入功率约为6000kW，一年运行时间按8000h,电费按0.33元/kW.h，节能按10%计，则一年离心机比螺杆机节约
电费：0.33元X6000kWX10%X8000h=158.4万元，十年可节省电费1600万元。
现代大型工厂压缩空气消耗量巨大，其应用除以气体质量区分外，还涉及不同供气压力：如钢厂分为7bar和4.5bar，电厂亦有7bar级的仪表、控制用气和5bar以下的除灰、吹扫用气。实行高低压分流从设备硬件上考虑已无障碍。低压螺杆、2级压缩的离心机等都能实现较低工作压力的需求，如选用离心机，特别是2级压缩的低压机，节能效益十分显著。
采用这种高低压分流方案，按能耗与压缩比成正比估算，钢厂可节能（8-5.5）/8=31%，电厂可节能（8-6）/8=25%
折旧换新，淘汰高能耗的代吸附式干燥器（无热/微热以及与冷干串联的组合式）：
2014版《压缩空气站设计规范》编制说明对第3.0.11文解释为：
目前常见的压缩空气干燥装置中，干燥装置相当于压缩机耗能的比例，冷冻式约为3%~5%，加热再生吸附式约为8%~10%，无热再生吸附式、微热再生吸附式约为18%，压缩热再生吸附式为1%~2%。以上条文解释未将压缩机耗能按品质区分，实际上同等比例的电、气耗价值差别很大。一般电价仅占无油干燥压缩空气价值的40%左右，其它为固定资产折旧，油、水、汽，易损易耗件，财务、管理费用等。
另据现场实测， 无热再生平均耗气量18%，微热再生为15%，冷干+微热为8.5%，以带自备电厂的钢铁厂为例，其中电费：0.5元/kW.h,无油干燥气费0.12元/m3。
鉴于一代机均是三十年前的技术，经十年左右使用即可基本完成折旧。设备本身如冷干机两年后故障频繁，五年后大部分停运，吸干机则大部分性能下降，再生气量惊人。在合同能源管理、节能技改等优惠政策导引下，拆旧换新淘汰高能耗产品已成大势。吸附式干燥器每十年一代，至今已进入第四代（见表一，其升级换代的核心技术是围绕着尽可能少用气、甚至不消耗再生气，其驱动力正是气/电不等价原则。
当空压站采用离心机或无油螺杆时，其系统中的压缩热应该被利用。压缩热零气耗型则成为干燥脱水设备：
压缩热零气耗运行费用： （辅助电加热工作0.5h，循环风机工作2.5h，工作周期：吸附/再生+吹冷=4/2+2，每天切换6次，一年按333天计）
适应较低排气温度的压缩热再生干燥器：
离心机和无油螺杆机后可配置压缩热干燥器，但在两种工况下压缩机的余热难以适用：一是排气温度本身为80℃左右；二是离心机主供，螺杆机调峰且共用母管：
采用零气耗干燥器可实现“零成本”采购：
以魏桥铝电新建项目为例：该电厂设计采用了22台60m3螺杆机，若采用鼓风外加热零气耗吸干机可避免消耗15%-20%的再生用气，即原5台压缩机中有1台是专供干燥器再生气消耗所用。采用零气耗干燥器后，原22台压缩机至少可减少4台，并相应减少与之配套的过滤器、干燥器、缓冲罐、配管、厂房建筑面积及运行消耗品（油、水、蒸汽、易损易耗件等） 和相应的管理费用。经测算，以上减少费用与采购18台干燥过滤装置成本基本相当，这对于EPC项目无疑一箭双雕，既配置了节能减排的高端产品，又降低了工程采购费用。
结论：
高效、节能、减排、降霾是中国持续发展的大趋势，借鉴当前空压站节能技改的思路、方案和节能成果，逆向思维促使新建项目提速节能减排举措，将产业升级、产品换代落实在设计、采购源头。
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原创作者：深圳市维纳自动化设备有限公司-商务部
