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压缩空气站能效与行业现状浅议


  【买空压机网一、压缩空气站相关标准解析

  关于压缩空气站能效等级,存在两项重要标准,即2018年发布的T/CGMA-033001-2018《压缩空气站能效分级指南团体标准》,2025年发布的GB/T 45785-2025《压缩空气站能源绩效评价》。这两项标准定义基本一致,区别在于前者体现了空压机行业的行业自律性,后者上升为国家推荐性标准,是整个行业的重要突破。

  1.系统定义与组成

  在033001标准中,压缩空气站定义为:由所有空气压缩机组、压缩空气净化干燥设备、储气罐、供配电系统、冷却系统、监控系统、站房通风系统以及压缩空气供气总管之前输送压缩空气的管路、门仪表及必需的辅助设备所组成的总体。

  在45785标准中,空气压缩机系统的定义为:包含所有空气压缩机组、压缩空气净化设备、供配电系统、冷却系统、监控系统、通风系统、热回收系统以及压缩空气供气总管之前输送压缩空气的管路、储气罐门、仪表及其它所需的辅助设备。

  可见,定义内涵与外延并未发生大的区别,具体设备均包括空气过滤器、空气压缩机、冷却器、气水分离器、压缩空气过滤器、压缩空气干燥器、储气罐、阀门及管路、冷凝水排放阀、电控系统、冷却系统、通风系统、监控系统、热回收设备等。

  2.系统边界与指标要求

  GB/T 45785-2025明确了压缩空气站能源绩效评价的系统边界,从空压机进气开始,涵盖压缩机、冷却器、后处理设备、储气罐、阀门和管路、冷凝水排放阀、电控系统、冷却系统、通风系统、监控系统以及余热回收等环节。

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  新标准对空压站的指标要求更为严格,从团标的能效等级一个指标增加到新国标的三个指标:

  (1)能效水平:以压缩空气站能效等级中的一级能效为准,判断整个空压站的能效水平是否达到一级能效基准。

  (2)能源效率(输功效率):结合空压站主要设备的输功效率情况进行综合评价。

  (3)能源效益:评价用电单耗,衡量工厂使用该空气压缩站的用电成本。

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  3.能效因子与等级划分

  压缩空气站能效因子的计算方式为:

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  式中:e—压缩空气站能效因子,无量纲;η—压缩空气站综合输功效率,%;ηa—压缩空气站能效等级1级的基准输功效率,%;ηb—压缩空气站能效等级5级的基准输功效率,%。

  压缩空气站分为五个等级,一级能效因子大于20,依此类推,五级能效因子在0到5之间。若要使空压站达到一级能效,综合输功效率必须大于压缩空气站能效等级1级的基准输功效率,这样能效因子才会大于1,满足一级能效要求。

  4.综合输功效率提升方法

  压缩空气站综合输功效率的计算方式为:

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  式中:η—压缩空气站综合输功效率,%;η'—压缩空气站当量输功效率,%;当压缩空气站输出为同一供气参数时,η'=ηw;当压缩空气站输出为多路不同供气参数时,按B.4的规定计算;ηR—热能回收利用率,%。在役站的热能回收利用率计算按GB/T16665的规定,按7.4b)测量时的热能回收利用率按设计参数计算。需注意,热能回收不包括在本压缩空气站内部的利用。

  从标准变化来看,余热回收系数有所调整,2018年团标中输功效率的余热回收利用率从0.2降到2025国标的0.1,说明国家将输功效率中余热回收的影响权重下调,但依然鼓励使用余热回收,将空压机系统的热量转化为可用能量。

  二、压缩空气站现状

  1.设备来源多样与接口兼容问题

  目前,压缩空气站行业存在设备来源多样的问题。客户根据设计院的设计要求,从不同厂家采购空压机站房内所需的设备,包括空压机、储气罐以及后处理设备等。由于不同供应商的设备接口可能存在兼容性问题,在装配时极易会出现问题。

  2.建设模式及问题

  (1)建造实体房子:在工厂设计建设过程中,预先建造好实体的空压机房。

  客户只需将各个主要配件买回,按照站房布置图在空压机房内现场施工,安装连接管道,但这种方式比较费时费力。

  (2)室外简易空压机棚:部分工厂在建设时未考虑空压机站房,后期在生产厂房周边搭建简易空压机棚。

  这种模式虽能暂时解决企业用气问题,但是存在诸多问题,比如太阳直射会导致电气老化严重;台风或雨水会对设备造成影响;设备产生的噪音毫无阻挡地传递出来,影响工人的身心健康;设备放置在户外,运行工况恶劣,使用寿命及可靠性会大大降低。

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  (3)安装于楼顶(工业上楼):在城市快速发展的大背景下,产业用地资源日益紧张、工业用地成本逐渐增长,工业发展面临转型升级加速和土地资源紧张的双重压力,工业上楼应运而生。

  一些地区,如常州,鼓励将设备放置在楼顶。但购买所有空压机设备及后处理设备都需要具备防水或户外使用功能,成本总体较高,且维护周期会缩短很多。

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  (4)一体式空压站:为方便客户即装即用,满足日益严苛的要求,并能快速对原有的空压站房进行整合管理及智能化升级,行业内一些企业结合当下的节能技术及物联网智能控制技术,推出了一体化空压站。

  三、各地政策支持文件

  (1)上海补贴政策

  《上海市工业通信业用能设备更新专项扶持实施细则》规定,对采购1级能效容积式空压机的企业,按额定功率给予300元/千瓦的补贴。设备需在2025年1月1日至12月31日期间投入使用。

  (2)福建补贴政策

  福建省《关于推动制造业绿色低碳发展若干措施》指出,对制造业企业更新一级能效空压机的,按额定功率给予每千瓦300元的一次性补助,政策有效期至2027年12月31日。

  (3)广东补贴政策

  《广东省能源局关于做好2025年省级节能降耗专项资金储备项目征集工作助力大规模设备更新的通知》明确,节能设备更新改造方面,支持高耗能行业节能降碳改造和老旧高耗能设备(如空压机)更新,对达到能效标杆或先进水平且年节能量超1000吨标煤的项目给予支持;高效节能装备制造方面,支持高效节能装备(包括空压机)的制造产业化。

  (4)宁波补贴政策

  《宁波市空压机能效提升专项资金补助》支持更新高效空压机、新建或改造一级能效压缩空气站、改用管道集中供气,对一级能效压缩空气站项目有专项补贴。第五批申报针对2024年7月1日至2025年8月31日期间完成的项目。

  四、结论

  压缩空气站作为工业生产中的重要环节,其能效标准和行业现状备受关注。两项相关标准的发布,为压缩空气站的能效评价提供了更明确的依据。当前,压缩空气站行业存在设备来源多样、建设模式各异等问题,影响了设备的兼容性和运行效率。同时,各地出台的补贴政策也为企业的设备更新和能效提升提供了有力支持。企业应积极响应政策,采用先进的技术和设备,提高压缩空气站的能效水平,实现节能减排和可持续发展。



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