引言

壓縮空氣輸送方便，安全性高，污染較小，是水泥行業運用比較廣泛的動力。工廠壓縮空氣管路長、彎頭多、壓損大，日常管理難度較大，導致空壓機利用率較低。為了使各個用氣點壓力都能達到使用要求，壓縮氣都是由空壓機先制成0.70MPa的高壓氣體輸送至壓力為0.50MPa儲氣罐。空壓機制作0.70MPa壓縮氣體耗電是非常大的，因為空壓機排氣壓力每提高0.1MPa就會多增加7%~8%的能耗，電力浪費多。某公司對壓縮空氣系統實施了一系列的優化技改，投資少，見效快，效果明顯。本文對此次技改進行總結，以資參考。

技改前，壓縮空氣系統設計有2個工作站：一是生料制備及燒成系統空壓站，配備4臺空壓機3用1備）；二是水泥粉磨及水泥發運系統空壓站，配備5臺空壓機3用2備）。具體情況如表1。

表1 壓縮空氣系統技改前的具體情況

全線運行時長期開6臺空壓機才能保證正常的氣壓，單位產品的壓縮空氣電耗分別為1.3kWh/t、0.85kWh/t，單耗較高。

2.1 第一次技改內容

購進兩臺30kW變頻空壓機用于包裝單獨使用，購買4臺110kW變頻空壓機（燒成系統、水泥粉磨系統各2臺），購買1臺30kW變頻空壓機用于窯尾脫硝單獨使用。具體情況如表2。

表2 壓縮空氣系統第一次技改的具體情況

2.2 第一次技改效果

改造后燒成系統正常運行仍需開2臺110kW空壓機、1臺132kW空壓機和1臺30kW空壓機，總的實際功率320kW。2臺水泥磨同時開機并正常發運水泥時需開2臺110kW空壓機、1臺132kW空壓機和2臺30kW空壓機，總的實際功率298kW。才能保證正常生產和發運。技改效果極不理想。

2.3 技改失敗原因分析

第一次技改效果不理想，原因在于把技改的落腳點放在了空壓機本身的效率上，實踐證明是錯誤的。分析認為，壓縮空氣單耗較高，是壓縮空氣管路太長，壓損大；壓縮空氣用氣點氣壓低，而空壓機排氣壓力高；壓縮氣管道漏風點多，壓縮氣損失大。公司決定從壓縮氣管路降阻、堵漏和壓縮氣壓力等三個方面入手進行第二次技改。

3.1 第二次技改內容

公司在梳理整個生產現場空壓機布置和壓縮空氣輸送管路的基礎上，重新設計管路走向，于2021年春節檢修期間進行技改，以實現減少管道壓損，減少氣源浪費，治理管道泄漏的目的。

3.1.1減少管道壓損

原來的之字形管道、U型管道阻力大，壓損高。技改時消除34個直角彎頭，無法完全消除的彎頭，加大轉彎半徑和角度設計（120°以上）。

3.1.2優化配置，減少氣源浪費

（1）部分耗氣量較少且管路距離長的區域，單獨配備小功率的變頻空壓機，取締原來的大功率空壓機，如石灰石破碎車間以及原材料堆場。

（2）石灰石堆場原來用氣是從生料制備及燒成系統空壓站通過管路輸送過來，管路漏氣量大，壓力損失也非常大。為了能夠保證使用點氣壓，不得不抬高氣源壓力。技改后采用8m3/min的小型空壓機單獨供氣，杜絕了浪費，節約了電費。

（3）對部分耗氣量較大系統的現場增加單獨的儲氣罐，不僅節約氣源，還保證氣源的壓力穩定，確保清灰效果，減小系統阻力，降低能耗。

（4）各個用氣點要求壓縮氣的氣壓是不一樣的，袋收塵器0.3MPa，提升閥0.40MPa，均化庫底的氣動閥則是0.45MPa，而氣源只有一個，這樣就存在高壓低用的現象。

該公司通過改變空壓機的排氣壓力，記錄數據，總結出如表3所示的比例關系。于是將用氣點按照氣量和氣壓需求特點分成高壓小氣量用氣區和低壓大氣量用氣區，分開供氣。尤其是窯頭窯尾大袋收塵器和水泥磨收塵器，這樣就避免了高壓低用的問題，從根源上節約了電費。能夠降低用氣壓力的設備，如氣動閥、氣動閘板，通過更換設備或者技改，降低其用氣壓力。這樣，整個區域的供氣壓力等級就會下降，節能效果非常明顯。

表3 相同空壓機不同壓力下的比功率

3.1.3空壓機管道泄漏的治理

工廠壓縮空氣的平均泄漏量高達20%~30%，所以節能的首要工作是治理泄漏。一個1mm2的小孔，在0.7MPa壓力下，一年漏氣損失電量多達6000kWho檢查空壓機管路泄漏、優化管路的設計刻不容緩。在壓縮空氣管路各段設立壓力表，發現壓降大的，立即進行檢査處理。嚴格控制空壓機出口到各個儲氣罐的壓降低于0.07MPa。

3.2 技改效果

技改后，管道直角彎頭徹底被消除，其他形式的管道彎頭減少，壓損變小；增設小型空壓機和相應儲氣罐后，長距離輸送壓縮氣的管道停用；技改各類氣動閥，降低對壓縮氣壓力需求，空壓機排氣壓力降低。壓縮空氣系統第二次技改后的具體情況見表4。

表4 壓縮空氣系統第二次技改后的具體情況

生料制備及燒成系統空壓站改造后，徹底解決了使用3臺空壓機的問題。空壓機運行功率只有223kW，較技改前的341kW下降118kW，每天節約用電約2832kW·h。

粉磨及水泥發運系統空壓站改造后，在相同的生產條件下，只運行一臺110kW和一臺55kW空壓機即可滿足水泥粉磨與水泥發運用氣，實際功率150kW，較技改前310kW下降160kW。

綜上所述，該公司通過縮短、取直壓縮氣的管路，分區域單獨供氣，增多儲氣罐穩定系統壓力，降低空壓機排氣壓力等技改措施，降低了壓縮空氣電力消耗，投資少，見效快，效果明顯，達到了節能降耗的目的。

作者：吳勇平，葉勇

來源：《四川德勝集團水泥有限公司》

微信公眾號：備件網（關注查詢更多資訊）

（本文來源網絡，若涉及版權問題，請作者來電或來函聯系！）