Нормативы удельного энергопотребления воздушных компрессоров

Ключевое понятие удельного энергопотребления воздушного компрессора

Удельное энергопотребление воздушного компрессора обычно определяется как количество электроэнергии, затрачиваемое системой сжатого воздуха на производство единицы объёма сжатого воздуха. В промышленном производстве сжатый воздух именуется «четвёртым по значимости видом энергии», а уровень его энергопотребления напрямую влияет на производственные издержки предприятия и показатели углеродных выбросов. Разработка и соблюдение научно обоснованных нормативов удельного энергопотребления служат важной основой для оценки эксплуатационного состояния оборудования и руководства мероприятиями по энергосбережению и модернизации.

Ключевые показатели оценки и класс энергоэффективности

При оценке уровня энергопотребления воздушных компрессоров отрасль в основном ориентируется на следующие ключевые показатели:

• Удельная мощность агрегата: Означает потребляемую входную мощность на единицу объёмного расхода при номинальных условиях работы воздушного компрессора. Чем ниже удельная мощность, тем выше эффективность преобразования энергии самой установки.
• Системная совокупная энергоэффективность: Учитывается не только энергопотребление отдельного компрессора, но и такие факторы, как энергопотребление сушильных устройств, фильтров, перепад давления в трубопроводной сети, а также потери при отключении компрессора, что позволяет получить объективную оценку реального уровня энергопотребления всей системы сжатого воздуха.
• Предельные значения энергоэффективности и значения оценки энергосбереженияСоответствующие национальные и отраслевые стандарты обычно устанавливают предельные значения энергоэффективности (пороговые требования для допуска на рынок) и нормативы энергосбережения (стандарты для высокоэффективного оборудования), что служит ориентиром при закупке оборудования предприятиями и при выводе из эксплуатации устаревших производственных мощностей.

Ключевые факторы, влияющие на удельный расход энергии

В реальных условиях эксплуатации удельное энергопотребление воздушного компрессора нередко превышает значения, полученные в ходе лабораторных испытаний; это в основном обусловлено следующими факторами:

• Утечки в трубопроводной сети и падение давленияУтечки, вызванные старением трубопроводов и ослаблением соединений, а также потери давления вследствие неправильного выбора диаметра труб, вынуждают систему повышать давление на выпуске, что приводит к росту энергопотребления.
• Нерациональное управление эксплуатациейПри параллельной работе нескольких устройств отсутствует интеллектуальное совместное управление, что приводит к частым процессам загрузки и выгрузки или к длительному нахождению оборудования в неэффективном режиме работы с выключенной нагрузкой.
• Колебания спроса на газНа производственном участке наблюдаются значительные колебания расхода газа, тогда как на стороне газоснабжения не удаётся своевременно обеспечить соответствующее регулирование, что приводит к избыточному давлению или работе оборудования при низкой загрузке.
• Состояние окружающей среды и технического обслуживания: Высокая температура всасываемого воздуха, отложение накипи в охладителе, засорение фильтрующего элемента и другие неблагоприятные условия эксплуатации существенно снижают эффективность производства газа установкой.

Рекомендации по энергосбережению, оптимизации и достижению нормативных требований

Для соблюдения строгих нормативов удельного энергопотребления и достижения снижения затрат при повышении эффективности предприятия могут принять следующие меры по оптимизации:

• Проведение аудита энергоэффективности системыРегулярно проводится тестирование расходомеров, электрических параметров и давления в трубопроводной сети с использованием специализированного оборудования, что позволяет точно выявлять участки с высоким энергопотреблением.
• Реализация модернизации с частотным регулированием и совместным управлением: Проведена модернизация стационарных установок путём их преобразования на частотное регулирование, а также внедрена централизованная система управления, позволяющая динамически корректировать количество работающих компрессоров и их скорость вращения в зависимости от потребностей конечных пользователей в газе.
• Оптимизация трубопроводной сети и утилизация отходящего тепла: Устранение утечек в трубопроводной сети и оптимизация трассировки трубопроводов; одновременно устанавливается установка утилизации余热, позволяющая использовать тепловую энергию, выделяющуюся в процессе сжатия, для подогрева воды или технологического отопления, что повышает общую энергоэффективность системы.