【壓縮機(jī)網(wǎng)】在工廠的實(shí)際運(yùn)行過程中，經(jīng)常會遇到空氣壓縮站的額定產(chǎn)氣量與實(shí)際用氣需求相差較大、空氣壓縮機(jī)組工作負(fù)荷低，處于非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)的情況，導(dǎo)致空氣壓縮站的運(yùn)行效率下降，造成能源的浪費(fèi)。針對上述問題，工廠通常會對空氣壓縮站進(jìn)行節(jié)能改造，通過調(diào)整空氣壓縮機(jī)的配備數(shù)量、更換額定排氣量較小的空氣壓縮機(jī)等方式，使其盡可能工作在高效區(qū)，以達(dá)到節(jié)能的目的。

　　在節(jié)能改造的過程中，要進(jìn)行空氣壓縮機(jī)選型，首先要確定空氣壓縮站的總產(chǎn)氣量。由于用戶端的用氣量并非完全不變，而是存在一定的波動，通過實(shí)際測試的運(yùn)行數(shù)據(jù)，如何確定一個(gè)合理的用氣量區(qū)間，成為空氣壓縮站節(jié)能改造首先要解決的問題。如果用氣區(qū)間設(shè)置的過大，則空氣壓縮機(jī)仍處于較低負(fù)荷下運(yùn)行，還是有能源浪費(fèi)；如果用氣區(qū)間設(shè)置過小，則空氣壓縮站的最大供氣量可能無法滿足生產(chǎn)用氣的峰值需求，從而影響用戶端的正常生產(chǎn)，這是萬萬不可取的。

　　筆者在工作中對遇到的這種問題進(jìn)行了深入思考，從統(tǒng)計(jì)學(xué)的觀點(diǎn)出發(fā)，對空氣壓縮站的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而確定一個(gè)合理的用氣量區(qū)間，為空氣壓縮站節(jié)能改造的選型提供了依據(jù)。下面通過實(shí)際案例進(jìn)行說明。

　　某太陽能電池工廠空氣壓縮站目前配備3臺型號完全一致的離心式空氣壓縮機(jī)，每臺空氣壓縮機(jī)額定功率500kW，額定產(chǎn)氣量為70m3/min。其2019年2月15日-24日運(yùn)行數(shù)據(jù)見表1。

　　根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)，計(jì)算可得出該空氣壓縮站的平均產(chǎn)氣量為138.56m3/min，平均最大氣量為162.66m3/min，瞬時(shí)最大氣量為160.70m3/min。

　　統(tǒng)計(jì)學(xué)知識告訴我們，標(biāo)準(zhǔn)偏差是反映一組測量數(shù)據(jù)離散程度的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，指統(tǒng)計(jì)結(jié)果在某一個(gè)時(shí)段內(nèi)誤差上下波動的幅度，是正態(tài)分布的重要參數(shù)之一。

　　對于正態(tài)分布，變量落在（μ-1σ，μ+1σ）區(qū)間內(nèi)的概率為0.6827，變量落在（μ-2σ，μ+2σ）區(qū)間內(nèi)的概率為0.9544，變量落在（μ-3σ，μ+3σ）區(qū)間內(nèi)的概率為0.9974。在實(shí)際工程應(yīng)用中，可用實(shí)測數(shù)據(jù)的平均值代替μ，標(biāo)準(zhǔn)偏差s代替σ。

　　標(biāo)準(zhǔn)偏差：
 

 

　　我們對表1中的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得出空氣壓縮站平均流量的標(biāo)準(zhǔn)偏差s=9.60 m3/min（由于24日計(jì)算出的平均流量為107.66 m3/min，與其他數(shù)字相差較大，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差時(shí)予以剔除）。由此選擇2倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差空氣壓縮站的最大產(chǎn)氣量為：

　　

　　產(chǎn)氣量小于157.56m3/min的概率為0.9544，而在統(tǒng)計(jì)學(xué)上，發(fā)生概率低于0.05的事件被認(rèn)定為小概率事件，故認(rèn)定該選擇合理。

 

　　由此，可對該空氣壓縮站進(jìn)行如下節(jié)能改造：保持原有的2臺離心式空氣壓縮機(jī)不變，其總產(chǎn)氣量為140m3/min，考慮到實(shí)際過程中需要一定的裕量，所以將另外一臺離心式空氣壓縮機(jī)更換為一臺無油螺桿式空氣壓縮機(jī)，額定產(chǎn)氣量為30m3/min，即可滿足生產(chǎn)需要。

 

　　作者簡介

　　李根臣，男，工程師，畢業(yè)于西安電子科技大學(xué)，西安交通大學(xué)電氣工程碩士（在讀），現(xiàn)任隆基綠能科技股份有限公司總務(wù)中心工程管理部能動系統(tǒng)主任工程師，主要負(fù)責(zé)節(jié)能相關(guān)工作。

 

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