空气压缩机作为一种重要的动力装备，被广泛应用于机械、冶金、建材等众多工业领域。空压机的运行效率和能耗直接影响到企业的生产效率和经济效益，虽然现有的空压机站已经能够满足生产需要并备有足够的备件，但是在实际运行中，仍存在着许多问题和不足。

压缩空气系统成本分析(建立在10年基础上)

六大问题

目前，市场上空压机主要存在以下六个问题：

1.缺乏统一运行管控， 能源利用效率低

在许多企业中，空压机站的运行管理存在着缺乏统一管控的问题，导致能源利用效率低下。改造空压站可以引入智能化控制系统，实现全面管控和管理，提高能源利用效率。

2.系统监测手段完善，但缺少控制功能

许多空压机站拥有完善的监测手段，但是缺少控制功能。改造空压站可以引入智能化控制系统，实现实时监测和自动控制，提高空压机的效率和稳定性。

3.各管网间流量分配管理缺失

   在一些企业中，各管网之间的流量分配管理存在着缺失，导致部分管网压力不稳定。改造空压站可以优化管网结构， 实现流量分配均衡，提高空压机的效率和稳定性。

4.系统关键数据统计全面， 但缺乏大数据分析，不能动态优化空压站系统

   许多企业的空压机站虽然拥有全面的数据统计系统，但是缺乏大数据分析，不能动态优化空压站系统。改造空压站可以引入大数据分析技术，实现数据分析和优化，提高空压机的效率和稳定性，降低能耗成本。

5.部分区域管网结构有待优化调整，站房供气结构不尽合理

   在一些企业中，部分区域的管网结构需要进行优化调整，站房供气结构也不尽合理。改造空压站可以进行现场勘查和优化设计，针对不合理的结构和供气方式进行改造，提高空压机的效率和稳定性。

6.后处理设备能源消耗大，推高了用气成本

   在一些企业中，后处理设备能源消耗大，推高了用气成本。改造空压站可以进行优化设计和技术升级，采用更加节能环保的后处理设备，降低用气成本，提高经；预益。

传统空压站典型案例

   某传统空压站由N台压缩机组成，空压机的开、停依赖空压站值班人员管理。由于工业用压缩机功率较大， 在控制上一般采用加载、卸载的控制方式，即x公斤加载，y公斤卸载，其造成能源浪费的原因包括：

    1.空载能耗高。 目前企业压缩机为单台 N立方，压缩机开停只有N或N的倍数，空压机设备开停依赖人工管理的传统。尤其在用气负载频繁变化时，系统不能快速反应，也不能实现压缩机排量的微调，这形成了空压站各压缩机的空载。通常情况下，当压力达到y公斤时，空压机进入卸载运行状态，当压力降到x公斤时，压缩机进入空载状态，即关闭进气阀使电机处于空转状态，同时将油器预分离罐中多余的压缩空气通过放空阀放空。关闭进气阀使电机空转，虽然可以使空压机不需要再压缩气体作功，但空压机在空转中还是要带动螺杆或者活塞做回转运动，电耗仍在继续发生。实际检测发现，空压机空载时的能耗高达其满载运行时的40%~55%。

   2.爬升能耗高。螺杆压缩机有两种运行模式，加、卸载运行模式或空载、满载运行模式。加、卸载控制方式使得压缩气体的压力在x~y公斤之间来回运动。x公斤是最低工作压力值，即能够保证用户正常工作的最低压力(加载压力)。

    一般情况下，x公斤、y公斤之间关系可以用下式来表示: y=x+(1+δ), δ是一个百分数， 其数值大致在10%~25%之间。压差一般在一公斤以上。通过理论计算和实际检测，得知空压机压力每增加1公斤，能耗增加5-6%。 由此可知， 在加、卸载供气控制方式下的空压机，其工作气压由x到y，有一个气压爬升的能耗，存在事实上的能源浪费。

   同时，高于x公斤的气体在进入用气终端前，其压力需要经过减压阀减压至接近x公斤，压力越高流速越快，这就造成同样的工况， 压力越高所耗气量越大。这一过程同样是一个能源浪费的过程。

   3.传统管理。在空压站的使用管理过程中，存在两种不可避免的矛盾。一种是企业对空压机管理人员有明确的考核，那么会出现气压经常不够或能少开就少开的习惯，不利于生产线的正常运行，或出现压力达不到设备使用要求导致用气终端故障增加。另一种是对空压机管理人员没有明确的考核，这就会导致空压机多开、空压站空载能耗高的结果。无论哪种管理模式，其结果都会使空压站电能浪费增大，而且不利于安全生产。

   4.其它。空压站空压机配置的缺陷或用气端用气量不断变化时，管网供气压力不可避免地产生较大幅度的波动。这就导致空压机频繁加、卸载，频繁调节进气阀，会加速进气阀的磨损，增加维修量及维修成， 同时供气稳定性差，供气精度达不到工艺要求，影响产品品质。

空压站主要节能改造方式

   综上所述，改造空压站可以提高空压机的效率和稳定性，降低能耗成本，提高经济效益。在改造空压站的过程中，需要进行现场勘查和优化设计，针对不同的问题采取相应的措施和技术手段，如引入智能化控制系统、大数据分析技术、优化管网结构、采用节能环保的后处理设备等。此外， 企业还需要注重空压机的定期维护和保养，以确保其长期稳定运行。

1.节能机型取代能效落后机型

   虽然更加节能的离心式空压机、螺杆空压机已经非常普及，但目前仍有不少制造业工厂的老款机、活塞机仍在继续上岗。有些老牌化工、钢铁企业甚至在用三四十年前的压缩机设备，节能置换空间巨大。 用节能机型取代能效落后机型，旧设备可作为备用机使用。

2.升级智能化空压站

   采用联控/集控，多种机型组合，采用数字化AI智能设置，可以智能启停，按需用气，实现良好的节能效果。

   压缩空气输送的节能措施主要由以下方面：输送管路系统的合理设计，输送管路的堵漏，局部增压技术。

3.治理泄漏和压降，合理供气

    (1) 输送管路系统的合理设计。压缩空气输送管路系统的合理设计可以大大降低输送管线的阻力损失。空气压缩机为了达到后续工艺用气的需求，往往将空气压缩机出口压力提高0.1-0.2MPa, 而空气压缩机排气压力每增加0.1MPa, 其能耗将增加3%-10%。因此，降低压缩空气输送管线的阻力损失很关键。

   输送管路系统的主要节能措施：一是根据输送管线内经验值选择合理，经济的管道口径，避免大口径浪费，从理论上讲小口径造成管道阻力大，能量损失大，二是空气压缩机与用气区域管道阻力大，降低管网压降； 三是减少管线弯头数量，采用低压降的阀门，用气管路是用环形设计等都可以降低管网压降，减少能量损失。

    (2) 输送管线的堵漏。工厂中压缩空气在用气设备的漏电、阀门、接头、法兰，螺纹连接等处的泄漏量通常占供气量的10%-30%，泄露量直接造成能量损失，故输送管线的堵漏的主要措施：一是尽可能减少相关焊接数量、阀门数量、法兰、螺纹连接数量，减少易泄露点的数量：二是采用专业监测设备，技术对压缩气处送管线、设备进行泄露点监测，预防上 空气输送系统的跑、 冒、 漏。

    (3) 局部增压技术。在整个用气系统中，经常存在少数设备需要高压供气，常见的做法是提高空气压缩机供气压力，这样会造成空气压缩机组的负荷增加，能耗增大，

同时，提高整个管网压力，会使管路的泄露量增加。为了解决局部需要高压力压缩空气的需要，可以采用局部增压的方式，目前有两种方式：

   A、电动增压技术。利用电力通过机械设备为压缩空气增压。此类电动增压机通过压缩机改进而成，其输出流量大，压力高，能量转换效率可达80%，但此类设备缺少控制，易对工厂的电网和气网造成冲击，以及对设备本身损坏比较大；

   B、气动增压技术。通过改变压缩空气，利用活塞对空气进行压缩，达到增压的目的。此类增压器以压缩空气为动力，不需要电源，结果简单，体积小，易于使用，在一些需要少量，局部高压空气的场合得到广泛的推广。但此类设备能量转换效率仅仅为20%，也可采用一种高效、大流量压缩空气增压技术，以满足工业上大流量局部增压要求。

4.做好设备维护

   科学合理的维护保养好空压机，可极提升性能，减少不必要的配件维修。

5.余热回收

   空气在被压缩的过程中，压缩机所消耗的电能有80%-50%被转换成热能，目前10%-20%的电能转换为有效能。热量回收装置就是通过能量交换器等手段将空气压缩过程中产生的热量回收利用。这些能量被二次利用，作为可再回收利用能源供给，提高空气压缩机运行效率。

   总之，改造空压站对于企业来说具有重要的意义，它可以帮助企业提高空压机的效率和稳定性，降低能耗成本，提高经济效益。作为企业的重要动力设备，空压机的运行管理和维护保养都需要得到足够的重视和关注。只有不断地进行技术升级和优化， 才能使空压机在生产中发挥出最大的作用，为企业的壮大提供有力的保障。