空壓機整套設備節能才是真的節能
當前,中國能源消費總量逐年增長,工業發展也越來越關注節能。根據規劃,到2020年全國能源消費總量要控制在50億噸標準煤以內,單位GDP能耗下降15%,重點推進節能工作的領域包括工業、建筑、交通、商貿流通、農業農村、公共機構等。這其中,工業領域的節能工作是重中之重,同時也是壓力較大的推進領域。按照既定目標,“十三五”工業增加值能耗要下降18%,平均每年下降4%左右。
據中國節能協會節能服務產業委員會(EMCA)統計,2018年,節能服務產業繼續保持穩定發展,節能服務產業總產值4774億元,同比增長15.1%。
從工業節能市場來看,國內市場進一步走向成熟。以空壓機行業為例,中國空壓機行業在經歷了40多年的市場風雨之后,其發展進入了一個瓶頸期。在以永磁變頻、兩級壓縮為代表的節能型產品市場占有率快速提升之后,其整體市場需求增速開始下滑。而以合同能源管理、節能技改、空壓站托管、智能空壓站等為代表的空壓機節能服務市場開始興盛,一大批節能服務公司進入空壓機節能服務行業,亦有不少傳統壓縮機生產企業涉足節能服務市場。
不過,在行業產品大量發展、節能服務企業云集的同時,痛點也凸顯:產品質量不高、耗材價格高、節能效果不突出,技術服務不到位成為眾多空壓機節能服務企業的發展瓶頸。有專家表示,在行業競爭市場化的前提下,節能技術研發、節能產品制造、節能設計方案、節能效果評估等產業鏈的整體培育將有助于空壓機節能服務形成巨大的市場。
據統計,空壓系統電能消耗占工業能耗的8~10%左右,2018年全國空壓機耗電量約為4200億kW·h/a,其中有效能耗只占66%,其余34%的能量(約1420.4億kW·h/a)被白白浪費掉,空壓系統節能亟待高效開展。
為此,今年4月初,工信部再次明確了《2019年工業節能監察重點工作計劃》,并印發至各省、自治區、直轄市工業和信息化主管部門。空壓機行業也再一次同電機、變壓器、水泵、風機等被列為重點節能監察對象。對于空壓機,《計劃》要求按照《容積式空氣壓縮機能效限定值及能效等級》(GB19153-2009)等國家標準,對空壓機等重點用能產品設備生產企業實施專項監察,會同有關部門依法督促企業停止生產達不到強制性能效標準限定值的低效產品。
壓縮空氣系統普遍存在能源浪費
當前我國用戶的壓縮空氣系統中,能源浪費主要表現為泄露偏大、壓縮機配置及運行僅以保壓為目的、供給壓力不合理、噴嘴低效、設備用氣存在浪費、現場工人用氣成本意識淡薄等問題。
如在泄露問題上,工廠中的泄露量通常占供氣量的10%~30%,而管理不善的工廠甚至可能高達 50%。有時一個汽車組裝車間的泄漏點就有2萬個,其中,泄露量的90%以上來自設備使用中的零部件老化或破損。而尤為嚴重的是,現場管理人員遠遠地低估了泄漏造成的損失。比如,在供氣壓力為0.7MPa下的氣管中一個直徑1mm的泄漏小孔,每年導致的損失高達約3525度電,幾乎相當于兩個三口之家的全年家庭用電。
壓縮機的合理配置及合理運行對節省用電非常重要。通常,為使輸出壓力波動小,很多壓縮機采用吸氣閥調節方式。這種方式在沒有供氣的情況下也仍需消耗40%~70%額定功率的電力,浪費較嚴重。為此,導入變頻控制、臺數控制,采用空壓機房節能監控系統等措施對削減電力十分奏效。而這些在工廠的實際操作中基本都被忽略,保證壓力成為大多數工廠對壓縮機管理的唯一要求。
另外,由于管道壓力損失不確定,設備啟動存在流量高峰等原因,壓縮機的供氣壓力有時比現場要求壓力高出0.2MPa~0.3MPa。而末端設備每提高0.1MPa,壓縮機的耗電就提高4%~8%,造成了巨大的能源浪費。有時也會為了少數幾臺壓力要求高的設備,而整個調高供氣的壓力,這在能源使用配置上極其不合理,非明智之舉。
噴嘴在噴氣織機、制造加工的精修及機加工等工藝現場被廣泛使用,其耗氣量在某些產業領域達到總供氣量的50%。通常,噴嘴在使用過程中存在供氣管道過長、供給壓力過高、用直管銅管做噴嘴等問題。另外,現場人員很容易為了追求大沖擊力而擅自擴大噴嘴噴口、提高供給壓力,從而造成很大的用氣浪費。
在氣動設備中存在用氣不合理的現象也比較突出,例如確定工件是否卡到位的氣體背壓檢測、真空發生器給氣等存在不工作也不間斷供氣現象。尤其是化學藥液槽等用于攪拌目的的用氣、輪胎制造中的定型充氣等,從0.7MPa的高壓減壓到0.1MPa~0.2MPa使用的現象非常普遍,浪費得令人痛心。從工藝上把握設備的實際需要壓力和最低耗氣量是使設備耗氣合理化的前提。由于設備用氣不合理導致的浪費平均估計為供氣量的20%。
多管齊下解決系統節能降耗問題
近兩年,國內各大空壓機廠商先后推出了永磁變頻空壓機、兩級壓縮空壓機,一級能效壓縮機等,對于空壓機的能效提升、電耗降低,市場用戶給予了極高的贊譽。
但我們也應看到,空壓機行業這些年高速發展,市場用戶對設備的選型及使用維護卻沒有足夠的專業認知,90%的企業依然使用著不達標的壓縮空氣,造成大量的設備元器件維修換新成本投入、產品原料浪費。
因此,為了幫助用戶提高能源利用效率,降低能耗,節能服務企業要從技術節能和管理節能等多種節能手段上尋求突破,根據用戶不同需求提供多層次的定制性服務。同時,整個空壓機節能服務市場,應立足于生產、技術研發和服務的一體化,整合包括空壓機整機、零配件耗材、潤滑油、后處理設備等在內的多種生產和服務,形成一個涵蓋空壓機前、中、后市場的完整產業鏈生態系統,擴展空壓機節能服務市場空間,提升終端用戶接受節能服務的認可度。
我們的制造業同行一定要深刻理解節能降耗這個概念在中國的分量,它并不只是為了給國家節約資源。毫不夸大的說,未來幾年其將會是生產型企業在中國的立身之本,這也是空壓機節能服務生態系統將得以構建的基礎和廣闊前景
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