一、压缩空气的成本到底有多高？
【压缩机网】空气来自大气，取之不尽，用之不竭，工业现场很多人都认为使用压缩空气是不需要成本的，对压缩空气成本认识极其淡薄，这是导致现场浪费的一个主要原因。
工业压缩机的能耗指标通常用“比能量”来表示。
比能量指标表示的是输出单位体积压缩空气所需的平均耗电量：kWh/m3(ANR)。该指标在压缩机输出压力为0.7MPa(G)时在0.08～0.12kWh /m3(ANR)范围内，数值越小，表示效率越高。
压缩机的比能量因压缩机和输出压力而异。如按我国绝大多数地方的工业用电每度电费0.6元计算的话，制造1m3(ANR)压缩空气所需电费为4.8分钱～7.2分钱。
除电费外，压缩空气制造成本中还有压缩机润滑油、定期保养及设备折旧费等。
以年工作时间 4000小时的中型螺杆式压缩机为例，该部分成本与电费各占19%和81%。如将这部分成本也计入的话，1m3(ANR)压缩空气的实际制造成本为6分钱～9分钱。
由此来看，压缩空气并不便宜，建立压缩空气成本意识是气动节能的第一步。
二、石化行业高能耗现状分析
（一）较高的设备能耗
根据中国石化 2005年的统计，中国石化2005年总能耗约合1020.58万吨标油，由设备消耗转化的燃料油、燃料气、电耗、蒸汽占了67.84%，其中电耗占18.44%，接近187.7万吨标油。
总的来说，设备用能占了炼油化工装置用能的 70% 左右，提高设备及设备系统的能效是石化企业节能减排的主要途径之一。
（二）压缩机的用能问题分析
以压缩机为例，设备能耗较高主要表现在以下几个方面：
1、部分压缩机偏离设计工况
通过某石化炼油分部6000V压缩机效率测算得出，压缩机匹配的电机负载率平均值是77.3%，接近下限75%，有的甚至只有41%。压缩机运行负荷偏离设计工况，动力负载率有待提高。
2、工艺用压缩机缺少能效评价方法
一般动力空气压缩机，产品标准、试验方法、能效标准齐全。但节能监测方法标准系1996 年颁布实施，应根据现状进行修订。
工艺用压缩机缺乏能效考核标准。由于工艺用压缩机种类繁多，型式各异，大部分功率大，难以监测，目前还缺乏能效考核标准，掌握的能效数据少，难以判断压缩机性能是否高效。
3、变负荷运行调节急待改善
石化行业对于低负荷运行常采用加卸载/回气调节的方法，能耗很大，调节下来的气量相当于对于这部分做的功完全浪费了。
系统低负载运行，还带来压缩空气后处理设备低效率运行。在匹配不完全合理情况下，系统的多数设备处于部分低负载的状态，能源使用效率低下现象十分严重。
压缩空气系统能耗的96%为工业压缩机的耗电。我国工业压缩机的耗电量约占全国总耗电量的6%。
三、当前我国用气企业空压机系统的主要问题
在当前我国用户的压缩空气系统中，能源浪费主要表现为泄露偏大、压缩机配置及运行仅以保压为目的、供给压力不合理、喷嘴低效、设备用气存在浪费、现场工人用气成本意识淡薄等问题。
1、压缩空气泄漏。
在泄露问题上，工厂中的泄露量通常占供气量的10%～30%，而管理不善的工厂甚至可能高达 50%。
有时一个汽车组装车间的泄漏点就有2万个，其中，泄露量的90%以上来自设备使用中的零部件老化或破损。
2、现场管理人员低估泄漏造成的损失。
比如，在供气压力为0.7MPa下的气管中一个直径1mm的泄漏小孔，每年导致的损失高达约3525度电，几乎相当于两个三口之家的全年家庭用电，如表2。
加强泄漏损失意识、普及泄漏检测及预防手段是当前工作重点。当前国内一些企业在开始利用ECOSO泄露检测仪及泄露点扫描枪查漏堵漏，并已取得一些成效。
3、压缩机的不合理配置及运行。
通常，为使输出压力波动小，很多压缩机采用吸气阀调节方式。这种方式在没有供气的情况下也仍需消耗40%～70%额定功率的电力，浪费较严重。
为此，导入变频控制、台数控制，采用空压机房节能监控系统等措施对削减电力十分奏效。
而这些在工厂的实际操作中基本都被忽略，保证压力成为大多数工厂对压缩机管理的w*要求。
4、供气压力偏高造成浪费。
由于管道压力损失不确定，设备启动存在流量高峰等原因，压缩机的供气压力有时比现场要求压力高出0.2MPa～0.3MPa。
而末端设备每提高0.1MPa，压缩机的耗电就提高4%～8%，造成了巨大的能源浪费。
有时工厂也会为了少数几台压力要求高的设备，而整个调高供气的压力，这在能源使用配置上极其不合理，非明智之举。
5、喷嘴不正常使用造成浪费。
喷嘴在喷气织机、制造加工的精修及机加工等工艺现场被广泛使用，其耗气量在某些产业领域达到总供气量的50%。有的现场人员很容易为了追求大冲击力而擅自扩大喷嘴喷口、提高供给压力，从而造成很大的用气浪费。
6、其他原因造成的浪费。
在气动设备中存在用气不合理的现象也比较突出，例如确定工件是否卡到位的气体背压检测、真空发生器给气等存在不工作也不间断供气现象。
尤其是化学药液槽等用于搅拌目的的用气、轮胎制造中的定型充气等，从0.7MPa的高压减压到0.1MPa～0.2MPa使用的现象非常普遍，浪费得令人痛心。
从工艺上把握设备的实际需要压力和z*低耗气量是使设备耗气合理化的前提。由于设备用气不合理导致的浪费平均估计为供气量的20%。
以上种种问题，表明当前压缩空气系统的使用中用气浪费比较严重。 用气设备的节能改造措施有：
使用新型气动喷嘴节能装置和脉冲式气枪，工件到位时喷嘴开始吹扫
工件到位时真空发生器开始供气
高耗能气动设备改为电动设备（工艺搅拌）
大型气缸改两节节能型气缸
压缩空气满足设备z*低需求压力，增加合适储气罐缓冲瞬间大的用气量
在特定行业采用专业气动设备，如电解铝行业推广使用的打壳缸专用节气阀等
因此，只要对压缩空气系统开展详细调查，明确问题所在，采取合理有效的节能措施，整个系统可以实现20%甚至更高的节能效果。
四、小结
2010年初，笔者对中国某轮毂企业进行气动系统节能改造，同样实现系统节能30%以上。
在我国如果能广泛开展气动节能活动、普及气动节能技术，每年可为国家节约用电约600亿度，折合金额360亿元，对于企业来说具有非常可观的经济效益和社会效益。
本文虽然从石化行业说起，但耗能与节能措施是相同的：
针对我国化工、化纤、纺织、汽车、橡胶、电子半导体、加工机械等制造行业的大中型企业，以降低空气压缩机能耗为目的，结合各个行业特点研究切实可行的节能技术，制定一整套行之有效、易于实施、投资回收期小的节能实施流程，将节能措施行业化、系统化、具体化、可操作化、可视化并进而规范化，可为企业的节能降耗和国家的节能目标做出应有的贡献。
一、压缩空气的成本到底有多高？
【压缩机网】空气来自大气，取之不尽，用之不竭，工业现场很多人都认为使用压缩空气是不需要成本的，对压缩空气成本认识极其淡薄，这是导致现场浪费的一个主要原因。
工业压缩机的能耗指标通常用“比能量”来表示。
比能量指标表示的是输出单位体积压缩空气所需的平均耗电量：kWh/m3(ANR)。该指标在压缩机输出压力为0.7MPa(G)时在0.08～0.12kWh /m3(ANR)范围内，数值越小，表示效率越高。
压缩机的比能量因压缩机和输出压力而异。如按我国绝大多数地方的工业用电每度电费0.6元计算的话，制造1m3(ANR)压缩空气所需电费为4.8分钱～7.2分钱。
除电费外，压缩空气制造成本中还有压缩机润滑油、定期保养及设备折旧费等。
以年工作时间 4000小时的中型螺杆式压缩机为例，该部分成本与电费各占19%和81%。如将这部分成本也计入的话，1m3(ANR)压缩空气的实际制造成本为6分钱～9分钱。
由此来看，压缩空气并不便宜，建立压缩空气成本意识是气动节能的第一步。
二、石化行业高能耗现状分析
（一）较高的设备能耗
根据中国石化 2005年的统计，中国石化2005年总能耗约合1020.58万吨标油，由设备消耗转化的燃料油、燃料气、电耗、蒸汽占了67.84%，其中电耗占18.44%，接近187.7万吨标油。
总的来说，设备用能占了炼油化工装置用能的 70% 左右，提高设备及设备系统的能效是石化企业节能减排的主要途径之一。
（二）压缩机的用能问题分析
以压缩机为例，设备能耗较高主要表现在以下几个方面：
1、部分压缩机偏离设计工况
通过某石化炼油分部6000V压缩机效率测算得出，压缩机匹配的电机负载率平均值是77.3%，接近下限75%，有的甚至只有41%。压缩机运行负荷偏离设计工况，动力负载率有待提高。
2、工艺用压缩机缺少能效评价方法
一般动力空气压缩机，产品标准、试验方法、能效标准齐全。但节能监测方法标准系1996 年颁布实施，应根据现状进行修订。
工艺用压缩机缺乏能效考核标准。由于工艺用压缩机种类繁多，型式各异，大部分功率大，难以监测，目前还缺乏能效考核标准，掌握的能效数据少，难以判断压缩机性能是否高效。
3、变负荷运行调节急待改善
石化行业对于低负荷运行常采用加卸载/回气调节的方法，能耗很大，调节下来的气量相当于对于这部分做的功完全浪费了。
系统低负载运行，还带来压缩空气后处理设备低效率运行。在匹配不完全合理情况下，系统的多数设备处于部分低负载的状态，能源使用效率低下现象十分严重。
压缩空气系统能耗的96%为工业压缩机的耗电。我国工业压缩机的耗电量约占全国总耗电量的6%。
三、当前我国用气企业空压机系统的主要问题
在当前我国用户的压缩空气系统中，能源浪费主要表现为泄露偏大、压缩机配置及运行仅以保压为目的、供给压力不合理、喷嘴低效、设备用气存在浪费、现场工人用气成本意识淡薄等问题。
1、压缩空气泄漏。
在泄露问题上，工厂中的泄露量通常占供气量的10%～30%，而管理不善的工厂甚至可能高达 50%。
有时一个汽车组装车间的泄漏点就有2万个，其中，泄露量的90%以上来自设备使用中的零部件老化或破损。
2、现场管理人员低估泄漏造成的损失。
比如，在供气压力为0.7MPa下的气管中一个直径1mm的泄漏小孔，每年导致的损失高达约3525度电，几乎相当于两个三口之家的全年家庭用电，如表2。
加强泄漏损失意识、普及泄漏检测及预防手段是当前工作重点。当前国内一些企业在开始利用ECOSO泄露检测仪及泄露点扫描枪查漏堵漏，并已取得一些成效。
3、压缩机的不合理配置及运行。
通常，为使输出压力波动小，很多压缩机采用吸气阀调节方式。这种方式在没有供气的情况下也仍需消耗40%～70%额定功率的电力，浪费较严重。
为此，导入变频控制、台数控制，采用空压机房节能监控系统等措施对削减电力十分奏效。
而这些在工厂的实际操作中基本都被忽略，保证压力成为大多数工厂对压缩机管理的w*要求。
4、供气压力偏高造成浪费。
由于管道压力损失不确定，设备启动存在流量高峰等原因，压缩机的供气压力有时比现场要求压力高出0.2MPa～0.3MPa。
而末端设备每提高0.1MPa，压缩机的耗电就提高4%～8%，造成了巨大的能源浪费。
有时工厂也会为了少数几台压力要求高的设备，而整个调高供气的压力，这在能源使用配置上极其不合理，非明智之举。
5、喷嘴不正常使用造成浪费。
喷嘴在喷气织机、制造加工的精修及机加工等工艺现场被广泛使用，其耗气量在某些产业领域达到总供气量的50%。有的现场人员很容易为了追求大冲击力而擅自扩大喷嘴喷口、提高供给压力，从而造成很大的用气浪费。
6、其他原因造成的浪费。
在气动设备中存在用气不合理的现象也比较突出，例如确定工件是否卡到位的气体背压检测、真空发生器给气等存在不工作也不间断供气现象。
尤其是化学药液槽等用于搅拌目的的用气、轮胎制造中的定型充气等，从0.7MPa的高压减压到0.1MPa～0.2MPa使用的现象非常普遍，浪费得令人痛心。
从工艺上把握设备的实际需要压力和z*低耗气量是使设备耗气合理化的前提。由于设备用气不合理导致的浪费平均估计为供气量的20%。
以上种种问题，表明当前压缩空气系统的使用中用气浪费比较严重。 用气设备的节能改造措施有：
使用新型气动喷嘴节能装置和脉冲式气枪，工件到位时喷嘴开始吹扫
工件到位时真空发生器开始供气
高耗能气动设备改为电动设备（工艺搅拌）
大型气缸改两节节能型气缸
压缩空气满足设备z*低需求压力，增加合适储气罐缓冲瞬间大的用气量
在特定行业采用专业气动设备，如电解铝行业推广使用的打壳缸专用节气阀等
因此，只要对压缩空气系统开展详细调查，明确问题所在，采取合理有效的节能措施，整个系统可以实现20%甚至更高的节能效果。
四、小结
2010年初，笔者对中国某轮毂企业进行气动系统节能改造，同样实现系统节能30%以上。
在我国如果能广泛开展气动节能活动、普及气动节能技术，每年可为国家节约用电约600亿度，折合金额360亿元，对于企业来说具有非常可观的经济效益和社会效益。
本文虽然从石化行业说起，但耗能与节能措施是相同的：
针对我国化工、化纤、纺织、汽车、橡胶、电子半导体、加工机械等制造行业的大中型企业，以降低空气压缩机能耗为目的，结合各个行业特点研究切实可行的节能技术，制定一整套行之有效、易于实施、投资回收期小的节能实施流程，将节能措施行业化、系统化、具体化、可操作化、可视化并进而规范化，可为企业的节能降耗和国家的节能目标做出应有的贡献。
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