空压机节能技改方案修改 3.docx
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空压机节能技改方案修改3
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
一、概述
二、KaitainJN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、KaitainJN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:
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
使用角接触球轴承而没有使用圆锥滚子轴承
第二级压比的分配经过优化
第二级转子的几何参数都经过优化
第二级的吸排气孔口都经过优化
总喷油量及其分配经过优化
齿轮箱的回油经过优化(专利技术)
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
两级压缩降低了每一级的轴承载荷
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