空壓機是一種耗電量巨大的設(shè)備,其用電量約占我國發(fā)電總量的7%,其形 式主要有活塞式、回轉(zhuǎn)式、滑片式等。螺桿壓縮機是回轉(zhuǎn)式壓縮機的一種,普遍應(yīng)用在我國各工業(yè)領(lǐng)域。目前160kW以上的螺桿壓縮機能效等級較低,只有個別企業(yè)的產(chǎn)品可以達(dá)到II級能效,絕大數(shù)產(chǎn)品主要處于III級能效水平。目前應(yīng)用該技術(shù)可實現(xiàn)節(jié)能量12萬tce/a,CO2減排約32萬t/a。
1.技術(shù)原理噴油螺桿空氣壓縮機采用兩級壓縮來提高壓縮機的能效,其能效的提高基于 下列的兩個主要原因:一是每一級壓比的降低,提高了容積效率,降低了每一級 的內(nèi)外泄露;二是在油氣混合物在一級排氣進入二級吸氣之前,可充分混合,起到級間冷卻的作用,這一較為充分混合的油氣混合物進入壓縮機的第二級進行壓 縮,也使得第二級的壓縮過程更為接近等溫過程,提高了壓縮機的能效。
2.關(guān)鍵技術(shù)
(1)高效轉(zhuǎn)子型線技術(shù);
(2)級間冷卻關(guān)鍵技術(shù):在壓縮氣體通道上安裝有多個噴射孔形成霧狀噴射簾,以實現(xiàn)快速降溫。整個過程接近等溫,節(jié)能效果較好;
(3)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù),其中包含壓比分配優(yōu)化技術(shù)、排氣空口優(yōu)化技術(shù)、噴油量優(yōu)化技術(shù)等。
3.工藝流程該技術(shù)工藝主要包括:壓縮空氣流程、潤滑油流程和控制管路流程。具體工藝流程見圖1。
(1)壓縮空氣流程:空氣通過進氣過濾器將大氣中的灰塵或雜質(zhì)濾除后,由進氣控制閥進入壓縮機一級主機,在壓縮過程中與噴入的冷卻潤滑油混合,經(jīng)壓縮后的混合氣體從一級壓縮腔排入聯(lián)接腔,在聯(lián)接腔內(nèi)與噴入潤滑油混合冷卻,進入二級主機進氣腔,并經(jīng)行壓縮、提高壓力,從兩級壓縮腔排入油氣分離罐。
(2)潤滑油流程:油氣桶內(nèi)的潤滑油被壓出,經(jīng)溫控閥、油冷卻器,冷卻后再經(jīng)油過濾器除去雜質(zhì)顆粒,然后分成兩路。一路從機體下端噴入一級壓縮室,冷卻壓縮空氣,并通到一級及兩級機體兩端,潤滑軸承組;另一路通過管路,噴入聯(lián)接腔,降低一級壓縮氣體溫度。而后各部分的潤滑油再聚集于壓縮室底部,由排氣口排出。與油混合的壓縮空氣排入油氣桶后,絕大部分的油沉淀于油氣筒的底部,其余的含油霧空氣再經(jīng)過油細(xì)分離器,進一步濾下剩余的油,并參與下一個循環(huán)。
(3)控制管路流程:起動→負(fù)載運行→卸載運行。
圖1 兩級噴油螺桿空氣壓縮機節(jié)能技術(shù)工藝流程圖主要技術(shù)指標(biāo)1.產(chǎn)品達(dá)到GB19153-2009標(biāo)準(zhǔn)的I級能效;2.比II級能效省電15%;3.比III級能效省電30%。推廣前景和節(jié)能減排潛力據(jù)統(tǒng)計,全國大功率空壓機大約為20萬臺,假設(shè)按每臺平均功率為200kW,平均節(jié)能18%,每年使用8000小時,預(yù)計未來5年按推廣比例10%計算,每年可節(jié)省的電量35億度電??尚纬傻墓?jié)能量約為120萬tce/a,碳減排能力317萬tCO2/a。