工业实用效率

Xcel Energy和Northwest Airlines合作伙伴可以节省能源

问题:很多空话

如何测试747​​个发动机,以确保一旦它是每小时600英里的空气传播就会确保可靠性?在明尼阿波利斯的西北航空公司,其中,它们用700马力压缩机迫使巨大的压缩空气进入其中。这不是一项小任务,需要大量的能量。

110万平方英尺的设施使用压缩空气来测试喷气发动机和一般植物空气

背景

110万平方英尺的设施包括一个700马力的空气压缩机 - 主要用于那些大规模的压缩空气需求 - 以及在设施的不同地点的两个600马力空气压缩机,主要用于其他商店工具。随着时间的推移,该设施的需求发生在此网站之前的大部分工作时在其他地方移动。

现有的空气压缩机是为平均超过3000 cfm的设备设计的,但到2007年初,随着工厂活动的减少,平均需求降至约250 cfm。大部分的日常需求都围绕着机库的例行维护,但所有的压缩机大部分时间都在运行。突然之间,一千九百马力的压缩空气远远超过了他们的需要。

合理的压缩空气效率应为5 cfm/kw,由于大型压缩机与小需求的不匹配,系统效率仅为0.65 cfm/kw。为了有效地满足这一较低的需求,需要更小的压缩机。压缩空气需求的复杂因素是,在发动机测试单元和机库中,偶尔需要大量的空气来测试喷气发动机。

西北航空公司高级设施经理罗恩·托尔图特(Ron Toward)知道,需要节省能源和资金。Toward表示,“在现有配置下,压缩机系统每年的运行成本约为194,384美元。“我知道我们可以做得更好。”

2007年4月,罗恩与来自Ultra Energy的Vince Suerth合作,从压缩空气咨询和来自空中电力设备的Patrick Becker的Gary Ruff合作,以委托Xcel能量压缩空气效率研究。由于他们在管理和执行大规模能效项目方面的专业知识,决定使用三重奏。该研究的目的是调查压缩空气供应系统的替代方案,并找到减少运营成本的方法。Xcel Energy共有一部分研究成本,为委员会委员会提供额外的激励,并找到泄漏,并确定节能的其他机会。

双赢
Xcel能源压缩空气效率研究导致每年节省超过190万千瓦时和7万美元。

在购买之前保存 - 委员会一项研究

所有的顾问都同意最佳实践基线方法总是把效率放在第一位。

美国能源部发现,典型的压缩空气系统仅使用50%的空气供应用于生产,而另外50%由于泄漏和浪费措施而损失。

“如果你无法衡量它,你无法管理它,”Xcel Energy说。“我们始终建议调试一项研究,以便首先找到泄漏和浪费,因为通常会更少做更多的可能性。添加更多或更大容量的空气压缩机应该是最后的手段。“

向理解这些数字和方法的方向发展。“我们一直在寻找更有效地运营工厂的方法,”Toward说。“我们知道我们有一些泄露,但这项研究揭示了更多。”

第一步:找到并修复漏洞

发现九九的显着的空气泄漏总计估计为47个CFM。该研究确定,可实现降低到15个CFM的恒定水平的泄漏。修复泄漏帮助他们每年节省3,063美元。

仅在第一步中,NWA就将效率提高了30%以上。

“我们简直不敢相信,”Toward说。“它真的帮助我们理解了我们的系统是如何工作的,以及需求是如何变化的。”

第二步:缩小规模

调查的第一阶段显示,通过购买新的、较小的压缩机来供应正常的工厂空气需求,可以节省大量的能源。我们面临的挑战是如何继续满足发动机测试的激增需求。空气研究的第二阶段旨在更详细地量化发动机测试期间现有供应和分配系统的特征,并对一般工厂的空气需求进行更长期的研究。同样重要的是获得关于实际测试程序的更详细的信息,以更准确地确定空气供应系统的需求。

为了便于这个量化阶段,两台发动机在测试单元中进行了测试,并测量了结果。他们发现,即使是现有的系统也不足以满足大多数大型发动机的测试。

通过使用更大的空气压缩机重新配置测试单元系统,并将压缩空气储存在现有的125 psig的储罐中,而不是以前的95 psig,系统得到了显著的改进。试验池系统与一般工厂空气系统连接,以补充发动机大型启动的供应。然而,现场试验表明,这种补充是不够的,因此建议修改工厂空气系统连接,以改善补充供应。

新系统包括一个100马力固定转速旋转螺杆压缩机和一个循环制冷剂空气干燥器。

建议用一台英格索兰100马力固定转速旋转螺杆压缩机和一台与新压缩机配套的英格索兰循环制冷剂空气干燥机取代主压缩机室内的旧Joy离心压缩机。此外,还建议使用一台新的英格索兰固定转速100马力旋转螺杆压缩机,以取代测试单元压缩机室中现有的2-40马力往复式压缩机。

air Power Equipment公司的Pat Becker表示:“有趣的是,新设计没有配备变速驱动(VSD)空气压缩机。”“研究表明,系统存储和电容的数量使空气压缩机在线/离线控制与变频器一样高效。英格索兰VFD控制的涅槃的成本是不合理的。”

新的空气压缩机也被配置为空气冷却的热回收。从历史上看,在明尼苏达州寒冷的冬季,压缩机房间附近的工作区是一个供暖难题。空压机的排气直接通过管道输送到该区域以提供补充热量。新的100HP空压机现在可以提供7300 CFM和29.9万BTU,为工厂的热负荷提供了有价值的降低。

工厂空气试验电池压缩空气系统的升级有多种选择。

Ultra Energy的Vince Suerth表示:“700马力的压缩机过去几乎每天24小时运转,但到2007年初,每周只使用一两次。”“在剩下的时间里,100马力的引擎一直在运行。新的压缩空气供应系统的业务费用约为每年68 700美元。这样每年就节省了125,684美元。”

新型压缩空气供应系统的成本为180,000美元。Xcel Energy Rebate $ 62,970.00帮助减少了整体改进成本的负荷。投资回报率不到两年。

“这是一个大项目,”Toward说。“我们原以为退税会是39000美元,但当我们增加额外的效率措施后,退税几乎翻了一番。回扣占总成本的33%,这一事实帮助我们的财务人员理解并最终批准了这个项目。”

Toward说:“我们真的很惊讶,我们可以用两台100马力的压缩机进行日常维护。”“这是主要的。”一开始我们考虑了一个因素,但为了满足商店的日常需求,Toward选择购买了第二个。Toward表示,他们还提高了系统的可靠性。

700 HP离心式压缩机用于每天近24小时操作,但到2007年初仅使用一次或两次。

实用合作伙伴

在这种情况下,与他们的公用事业合作产生了很大的不同。

“NWA寻求研究的预先批准,”Guck说。“在修复了50%的空气损失后,这是项目要求,他们向我们提交了报告。我们为他们偿还了10725美元的学习费用。NWA提出了建议的资本改进,通过客户预先批准,他们能够获得62,970美元的退税。由于他们的共同努力,公司每年节省了197万千瓦时以上。”

“由于这个项目的幅度,NWA项目的回扣和节能是基于实际储蓄的,因此在安装之前和之后必须计量设备,”Guck说。“每个Xcel能源计划代码,任何超过1,000,000千瓦时的项目需要监控。否则我们使用公认的工程储蓄技术假设,行业最佳实践,由客户和制造商数据表提供的信息,以形成我们的分析。“

西北航空公司的平均压缩空气需求从3000碳水化合物掉落到250 CFM。复杂因素是偶尔需要大量的空气来测试喷射发动机。

巨额储蓄

节省的能源量、返利金额和简单的回收期使这个项目成为西北航空公司的一个显而易见的想法。结果不言自明。

财务总结

研究成本 14300美元
估计改进成本 180,000美元
Xcel能源退税 73695美元,总
$ 10,725 - 学习折扣
$ 62,970 - 设备折扣
年度能源节省 70000美元/年
挽救了千瓦时 超过1900000
回报术语(回扣后) 在2年下

压缩空气效率有两个步骤,帮助您确定和实施节省压缩空气能源的方法。

第一步:诊断

这项研究包括:

  1. 压缩空气系统运行的评估,包括供求分析,气流和/或电计量
  2. 一份书面报告,识别泄漏和浪费以及相关的能源成本
  3. 系统建议书列表,回报,折扣机会和估计节能
  4. 学习经费需要预先批准

第2步 - 实施

  1. 从设备更新或系统改进中获得回扣,从而降低能源使用或提高系统的产量
  2. 参与预先批准的压缩空气效率研究的客户,或系统功率低于50马力的客户,每节省kW可节省高达200美元
  3. 选择不参加Xcel energy资助的研究的客户每节省一千瓦可获得50美元
  4. 在购买和安装设备之前,需要预先批准

大局

自1999年以来已与Xcel Energy合作,并从能效研究到设备升级和过程改进,实施了各种节能措施。结果令人印象深刻。迄今为止,NWA节省了超过1800万千瓦时 - 这是超过2400万磅的碳,或相当于从我们的道路上移除4,000次的通勤者 - 同时将年度能源成本降低超过100万美元。此外,NWA在选择节能设备的折扣中获得了超过100万美元的折扣。

Guck说NWA是一种拥抱能效的模型。

“西北航空是我们的大客户之一,”Guck说。“年复一年,他们也是参与我们能效项目最活跃的公司之一。他们的持续努力应该成为全国各地组织的榜样。”

“我们都意识到,作为设施管理者,采取系统的方法来使用能源是多么重要,”Toward说。“我们都在努力做到这一点。因为我们的能源系统——从照明到加热到冷却——对彼此都有巨大的影响,所以我们有必要不断地重新检查我们的系统,以确保我们正在采取最好的方法。”

Toward也意识到能源效率是负责任的商业实践,就像任何组织一样,他希望他的设施能像
可能的。他很快补充说,经济影响并不是唯一的因素。

“我的目标是使这个设施尽可能的环保,并尽可能的减少能源的使用,”Toward说。“我们现在正在为现场所有的维修建筑获得LEED认证。”

前进

根据美国能源部的数据,压缩空气系统每年在美国的能源成本中占15亿美元,排放占0.5%。许多行业使用压缩空气系统作为工具和设备的动力源,用于喷漆,在设备周围移动产品,分离和其他应用。压缩空气系统的优化可以提供20%到50%的能源效率提高。

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