在三菱日立电力系统加拿大公司，CAC培训可节省成本|压缩空气最佳实践manbetx王者荣耀

Ron Marshall压缩空气挑战赛

CAC标志

萨斯喀彻温省国有电力公司SaskPower主办的压缩空气挑战赛压缩空气系统基础研讨会对位于萨斯喀彻温省的三菱日立电力系统加拿大有限公司（MHPSC）的高级工程师Jayson Koroll来说是卓有成效的。研讨会上提供的信息提供了足够的灵感和指导，使MHPSC能够在将两个单独的压缩空气系统合并为一个系统时获得显著的节约。除此之外，他进行的测量确定了一台VSD控制的压缩机，该压缩机调整不当，之前未知，导致压缩机运行效率非常低。

图1:MHPSC设施专门为发电行业处理大型零件。

背景

MHPSC Canada是一家大型工厂，专门加工和制造用于发电（燃气轮机、大型水力发电、风力发电）和深海油气作业的大型零件。小型机械加工和制造也在工厂内进行，以及焊接和管道制造。

该设施运行时，压缩机总容量为740 hp，分为五个独立系统：

小型机械车间供应：100hp VFD
大型机械车间供应：40马力
大型焊接车间供应:100hp变频器
风口供应(2个8号喷嘴):150马力
锥形喷砂供应（4个8个喷嘴）：350 hp

在参加完CAC会议后，MHPSC为两个系统(大型和小型机械车间)购买了流量计，以测量总压缩空气产量。由于这两个系统的管道在物理上是紧密连接在一起的，因此人们认为有机会将两个系统连接在一起以节省能源。读数显示，两个系统对压缩空气的需求确实足够低，可以使用100马力的VFD压缩机来满足组合系统的需求。

在此之前，需要对管道进行一些修改。预算不足导致项目延期，直到小型机械车间的压缩机意外故障并被取消服务。在紧急情况下，运行了一些临时管道来连接这两个系统。该管道尚未拆除，系统继续作为一个由一个压缩机供应的组合系统成功运行。在更换前后，大型机械车间压缩机上都安装了电能表，确认将两个系统合并每年可节省超过14,400美元的能源成本。这些节省主要是由于较低的压力操作和减少了40马力固定速度压缩机的卸载运行时间。增加VFD压缩机的负载，使机组运行在曲线上更有效的部分，节省额外的电力。

在功率测量期间，高级工程师绘制了功率-流量曲线，并与VFD压缩机的CAGI曲线进行了比较。基线读数表明，由于内部调整问题，压缩机运行效率低下。一些内部调整允许压缩机在低负载下以调制方式运行，而不是在低于最低速度的负载下以更有效的启动/停止模式运行机组。这一错误调整意味着压缩机以高达60 kW/100 cfm的比功率产生空气，而正常值约为24 cfm/100。应注意的是，测试是在现场进行的，基于不符合CAGI测试标准的测试计量和操作条件，因此预计与规定值存在一些差异。

联系了压缩机供应商，他们提出调整压缩机，以便正常运行。据认为，这些调整将使机组更符合原始规格，节省更多的电力成本。

图2:内部调整问题导致VFD控制的压缩机运行效率低下，直到进行调整。

以下是三菱日立电力系统加拿大有限公司（MHPSC）Jayson Koroll回答的采访问题：

问:你在贵公司的职务和职责是什么?

A:临时维修经理和高级生产技术工程师

问：您能否提供一份关于贵公司在您的工厂所做工作的总体描述，以及一些需要描述的一般事实？

各种功能:

大型机械加工:燃气轮机壳体、大型液压件、大型阀门和阀环、深海油气钻井部件。
小型机械加工和制造：燃气和蒸汽轮机更换件、石油和燃气部件。
制造和焊接:风塔，压力容器，管道
电力部门/现场服务:燃气和汽轮机的计划外和计划外维护。

Q：培训前，您对压缩空气效率的基本知识是什么？

答：作为一名机械工程师，我对管网中的空气流动、空气的可压缩性以及使用不同压缩方法压缩空气所需的不同能量有很好的了解，包括级间冷却以减少压缩空气所需的能量。

我曾经对我们的一家商店做过能源审计，并确定压缩空气消耗了这家商店消耗的能源的75%。除了350马力的压缩机外，该车间还有其他大型设备，包括可以弯曲3英寸厚材料的弯曲辊，两台700A工作的埋弧焊机，一个等离子切割台。

问:在提交的材料中有什么让你感到惊讶的地方吗?

A:这些是大的：

空气工具输出的能量与压缩空气所需的能量之比为15%。在爆破应用中，比率降至2%。
压缩机每年使用的能量量。这约占我们工厂年耗电量的1/3-1/2，该工厂拥有约700马力的空气压缩机。
在压缩机的生命周期内，电能占其运行成本的80%以上。
车间压力每下降2磅/平方英寸，能源成本就下降1%。

问：你从中学到了什么，对你的系统有帮助？

答：除非必要，否则不要使用压缩空气的电动工具。我们买了一个1马力的旋转头工具来清洁管道，其中一个选择是让电机空气驱动。根据我的指示，我们购买了电动机。商店正在试用一些电动研磨设备来取代商店里的空气研磨机。

一个SCFM的空气能量为100美元/年。

我为两家商店买了流量计，并在商店不运转时监测气流。这表明在无人在场的情况下使用了50 SCFM。我们还使用流量计确保在一台压缩机上运行两个车间足够大。

问：你做了什么来减少你的能源消耗？

答：我们将压缩机排放压力从135磅/平方英寸降至115磅/平方英寸，并将车间压力从120磅/平方英寸降至110磅/平方英寸。我们合并了两家商店的压缩空气供应，因此只有一台压缩机和一台干燥器在运行。

问：升级你的系统有什么好处？

从理论上讲:

50个SCFM泄漏减少8%=每年节省400美元
20psi的压缩机压力相当于节约10%的能源。根据能源审计，这相当于每年节省4 400美元。

实际：

在100hp和40hp压缩机上使用三相电能表进行的能源审计显示，每年可节省9600美元的净电力成本。这不包括40 hp压缩机的维护成本或2 hp压缩机的电力成本^钕烘干机。
总节省额=14400美元/年。

问:在你这样的情况下，你对别人有什么建议吗?

A:我的建议是:

找出你的漏洞。在我们的情况下，泄漏占需求的20%。
关掉压缩机。像我们这样的商店倾向于让压缩机一天24小时，一天7小时，一年365天。新的压缩机有控制器和软件，允许您运行压缩机的时间表。关掉它们，并在你的生产线和储罐之间放置一个隔离阀，这样你的储罐就不会因为你的工厂泄漏而耗尽。这将允许您的系统在生产重新开始时迅速变得有压力。
不要买非循环制冷剂干燥器，买循环制冷剂干燥器。节省的资本成本最低（10%），无论有多少空气通过它，它的剩余寿命都将使用恒定的能量。
正确调整你的储气罐大小。不要相信压缩机输出的一般规则10gal/SCFM。调整压缩机的尺寸，使其能够在相当长的时间内关闭压缩机，每个周期关闭10-15分钟。
VFD压缩机的效率非常低，低于其最大容量的50%。请看下面我计算的信息，这是我们100hp压缩机的CAGI表上没有的。也许CAGI应该要求VFD效率显示为额定输出的10%
大小您的压缩机正确。无论你购买的压缩机类型是负荷/卸载或VFD，如果它的大小太大，你将支付资金和电力的剩余生命。压缩空气最有效的方法是将压缩机的大小调整为平均工作时间需求的80%，并获得一个足够大的空气接收器，以满足需求峰值。