空压机技能系统化在火电厂的应用
时间：2019-08-23 浏览次数：2589次
火电厂空气压缩机运行时在低负载的情况较多，随着工业的发展与信息的进步，空气压缩机装置的改进工作更应该以节能优化技术为主。本周活动，火电厂通过对空压机当前现状与存在问题的研究，分别从螺杆空压机群智能调度技术、压缩空气管网节能输送技术和气力输灰专家控制技术等方面详细阐述火电厂空压机节能改造，并举出实际案例分析技能技术优化的特点，从而提高工作效率。
空气压缩机在火电厂中有着至关重要的作用，它能把一个标准大气压的空气通过能量转化的方式输出用户需要的空气，空压机的调节方式有加卸载调节、进气节流调节、变容调节和变频调节，火电厂通过利用空压机，对机器进行节能和优化，有效的提高了压缩空气的利用率，达到预期节能效果，从而提高火电厂工作效率，保证火电厂经济收益。
一、火电厂空气压缩机系统运行现状及存在问题
内蒙古大唐国际锡林浩特发电有限责任公司火电厂的空气压缩系统设置了螺杆空压机和空气干燥机等设备，每台空气压缩机的额定排气流量是44.6m3/min，250kw，额定排气压力是0.8MPa，厂中仪用空压机主要用来供输火电厂控制用气，运行方式是2用1备，输灰空压机主要用来供输双炉除尘器输灰，运行方式是3用1备。
当前火电厂空气压缩机系统运行普遍存在的问题如下：（1）螺杆空压机使用率过大，频繁的加、卸载，火电厂双机运行的时候加、卸载频率尤其高，平均输灰用气和仪控用气使用率过大，导致电耗量惊人。（2）多台螺杆空压机同时卸载运行，螺杆空气压缩机长时间卸载运行，厂中相关工作人员曾指出平均每10分钟会产生一个波段，也造成了空压机长时间的卸载运行。（3）螺旋空气压缩机在排气压力较高的状态下运行，但是其中存在很大节能空间。根据以上三种情况分析可知，空压机运行时多数处于非智能状态，机群缺乏统一管理系统，运行商无法达到预期使用效率，耗电量惊人，长期运行下容易造成不必要的浪费。
二、火电厂空气压缩机节能技术
螺杆空气压缩机是一种预成套配置的螺杆式空气压缩机，在火电厂运行时只需要正常电源连接即可，也可以选择压缩空气连接，空气压缩机内置冷却系统，安装容易，使用方便。螺杆式空气压缩机群智能调度技术具有高效能、高效率、免维护的特点，在行业内部使用广泛，应用便利且安全可靠，该技术中排气量与转速成正比，转速随电压、频率的变化而变化。当电压或者使用频率降低时，转速也会随之降低，螺杆空压机的排气量也会跟着减少。螺杆空压机群智能调度技术以降低能耗为目标，优化不同时段的使用运行组合，力求提高螺杆空压机群的使用效率，改善过去控制性能差、耗能严重的劣势，该技术是以通信网络为纽带的计算机系统，具有分散控制、集中操作管理、保证最低供气压力的功能，技术结合了预测学习、专家系统指导和自学习智能控制，整个空压机系统的压力控制在最小范围内，从而降低能耗，达到节能的目的。
2.压缩空气管网节能输送技术
流量需求控制柜系统有助于精确控制系统压力带，火电厂压缩空气系统进行评估可知压缩空气管网节能输送技术可能有助于系统得到最低操作气压，如果采取正确的措施，合理利用压缩空气管网节能输送技术，将会大幅度对火电厂空压机进行降耗处理，有助于整体优化节能。在进行具体操作实施时以下几点建议可供参考：（1）安装仪表供气管道和除灰供气管道管网间的流量控制柜，在高压和低压之间进行有效控制，将多余的气体流向低压管网中，是高低压两边保持平衡。（2）始终要保持高压侧管网的压力稳定状态，最好处于设定值之间，尽量减少调节空压机的频率，保证机器运行时高效率状态且输出的压力值稳定，从气压输送方面降低火电厂的能源消耗。
3.气力输灰专家控制技术
气力输灰又称气流输送，主要是利用来自气流的能量，在密闭管道内沿着气流方向输送颗粒状物质，这是当前流态化技术的一种实际操作应用。气力输灰专家系统控制技术结构简单，操作方便，可以以垂直、水平的方式输送气体，输送过程中还可以进行物料加热、冷却和干燥的操作，必要时可以进行相关化学或物理操作。气力输灰专家控制技术以能耗降低到最小为目标，改进输送单元模式，提高系统运行效率。此外，内蒙古大唐国际锡林浩特发电有限责任公司火电厂提出了基于动态平衡的新型气力输灰专家控制策略，不断优化气力输灰专家系统在不同时段的运行组合，提高运行效率，改变过去系统控制性能低。耗能严重的状况。
气力输灰专家控制技术在水平管道中进行输送时，气体输送速度较高，颗粒全部分散悬浮在气流当中，当气速减小到某一临界值时，颗粒将沉积到管壁下部，这就是水平输送时气速的下限，火电厂工作人员在操作时如果操作气速低于此值时，管内出现沉积层，流道截面也会减少，在沉积层上方气流仍按沉积速度运行。该技术在垂直管道中向上气力输送时，当气速达到一定速度时颗粒就会分散的悬浮在气流当中，当输送量达到恒定值的时候，工作人员降低气速，管道中固体含量随之增高。气力输灰专家控制技术在实际应用中气速降低到临界值的时候，气流中颗粒不再均匀分散，而是汇合成柱塞状并随之出现腾涌现象，该临界速度被称作噎塞速度，这就是垂直向上输送时气速的下限。
三、实施方案研究
根据相关实施方案研究，总结出以下几点可用参考：
1.适当增加空气压缩站节能管控系统，整个系统中成套设备有中央控制柜和相关控制程序，运行时根据相关群配置信息，以最低供气压力为前提，利用先进的智能控制技术将系统中压力控制在最小范围内，达到火电厂空压机优化控制，从而降低能耗，提高节能效率。为了保持压力在低水平范围内，建议仪表供气系统的输出压力值控制在0.2bar左右。
2.合理使用流量需求控制柜，火电厂将原先有的压缩空气母管分为除灰用气管道和仪用供气管道两种，其中除灰用气管道用的母管压力维持性能较低，一般在0.4MPa左右，而仪用空气母管的压力维持性能较高，一般在0.7MPa左右，整个空气压缩机运行过程中通过流量需求控制柜的有效作用，价格高压侧管网中多余的气体流向低压管网中，达到双方平衡控制的状态，从而降低空气压缩机群总体运行耗能情况。
3.有效利用了气力输灰专家控制系统，操作人员对系统进行整体调控，并制定相关专家控制策略，降低除灰控制系统中用气负荷的波动，提高系统运行效率，使整个火电厂的日常运行又上升了一个档次。
4.对压缩空气系统优化改造后进行实时评估，通过对试运行电能消耗的情况表现进行效能分析，对运行技术参数进行试验对比，火电厂工作人员对每一次试验情况进行详细记录检查，判断原始记录是否存在合理性，将不合理的个别观测值舍去，平均计算剩下的测量参数。试验结果产生后及时进行评价，并对火电厂空气压缩机系统的可靠性进行分析，采用与原系统关联的方式运行，如果节能系统与原有系统同时在工作，无论因为什么原因产生的故障，都可以实现零秒系统切换，所以这种情况下节能控制系统的安全性毋庸置疑。
总而言之，随着高科技的不断进步与发展，工业水平也在不断提高，我国火电厂各项技术有了质的飞跃，压缩空气在电力生产中占据总能耗的15%，压缩空气系统主要消耗的来自于空气压缩机耗电量，为了节约成本，提高经济效益，提高火电厂空压机节能技术十分必要，无论是利用螺杆空压机群智能调度技术，还是利用压缩空气管网节能输送技术，都是以降低能耗提高火电厂空气压缩机的节能技术支持，有利于提高操作人员的工作效率，为社会创造更多的财富。