工业实用效率

系统方法降低纺织厂的能源成本

一家大型纺织厂已经实施了基于ISO 50001标准的能源管理系统,以跟踪其压缩空气系统的效率。根据从该系统中获得的信息,以及在最近的一些压缩空气培训中学到的措施,该公司降低了压缩空气系统的成本,同时实现了织物产量的提高。节省经费的办法不仅是优化系统的供应方面,而且是解决最终用途。

背景

这家大型纺织厂位于亚洲,是由一家私营公司拥有和经营的四个综合纺织生产设施之一。本文所研究的2号工厂每年生产550万码的织物。

压缩空气系统由10台大型涡轮压缩机组成,功率范围从375千瓦到500千瓦。两个较小的旋转压缩机用于涡轮压缩机和其他辅助用途的密封空气负荷。涡轮压缩机的年龄不同,有些机组超过20年。

压缩空气使用制冷剂式干燥器调节。从2008年开始,该公司开始用逆变器驱动的单位取代他们的烘干机,以节省能源,并改善环境影响,因为这些烘干机包含非臭氧消耗制冷剂。

该公司能源管理系统2014年的数据显示,压缩空气约占该设施年用电量的61%,平均每年总用电量为26千瓦时,每年花费220万美元。由于这方面的知识,公司的管理制定了一个目标,试图更好地优化压缩空气的生产和减少压缩空气的消耗。

CAC图1

图1:确定重要能源用户(SEU的)集中精力在压缩空气

管理目标

设施管理团队为处理压缩空气系统设定了一些具体目标:

  • 优化压缩空气的生产
  • 降低电力成本和能源消耗
  • 通过减少能源消耗来减少二氧化碳的排放
  • 升级和现代化生产机械

确定需要注意的活动有:

  1. 为现有织机购买和安装节省空气的选项(e-筘),以减少空气消耗和所需的压力
  2. 将生产织机升级为更高效的机型
  3. 减少压缩空气主压力从80psi到73 psi
  4. 通过优化机组组合关闭1台压缩机
  5. 安装汽车绘图机的助推器
  6. 改革表现不佳的压缩机
  7. 替换有缺陷的压缩机

升级喷气织机

该公司的生产方法是使用喷气织机生产纺织品。喷气织机上有精密的喷嘴,用于在生产织物时引导纱线的各种织造操作。该公司得到的信息是,他们的织机供应商为现有的织机开发了一种更高效的筘(织机上的梳状部件),可以实现更低的压缩空气流量,并允许使用更低的压力,预计可节省20%的成本。总共改造了130台织布机,压缩空气流量减少了约680 cfm。这些转换还降低了工厂所需的最小主系统压力,使空气压力降低到更有效的水平。

新织机

作为生产改进项目的一部分,该公司将63台效率较低的织机换成了40台效率较高的机型。新型织布机可以生产更宽的织物卷,工作速度更快,以更少的能量生产更多的产品。每台织机每单位消耗的空气稍多一些,但单位数量减少(减少23个)。这一变化使每天生产的织物数量增加了50%,而平均压缩空气流量减少了约600 cfm。

减压

由于安装了节能簧片,该公司能够将工厂的集箱压力降低约7 psi。压力的减少,以及其他节能措施的改变,减少了压缩空气的流量,使运行的离心式压缩机的数量可以从8台减少到7台。该系统进行了重新配置,使压缩机在能源消耗方面更好地匹配压缩空气消耗,从而使铭牌产能减少了250千瓦。

CAC图2

图2:节约措施减少了运行的压缩机的数量

安装的助推器

当主线压力降低时,发现一台自动拉拔机由于低压事件而发生故障。这个问题的第一个解决方案是给这台机器一个单独的螺杆式空气压缩机,在更高的压力下,但这估计每月消耗约14650千瓦时的电力,因为压缩机是超大的,并使用最小的存储接收器容量。相反,该公司购买并安装了一个压缩空气动力助推器,将已经压缩的压缩空气在5bar压力下,并将压力提高到所需的6bar压力。这就省去了单独的电动压缩机,每月节省了1,500美元的电气成本。

CAC图3

图3:助推器无需单独的电动压缩机

大修性能不佳的空气压缩机

公司实施的能量管理系统跟踪空压机能量和压缩空气输出。每个压缩机上都安装了电能表来跟踪能耗。此外,还安装了旋涡流量计来测量空气输出量。然后,这些仪表的输出用于计算每个压缩机的效率(kWh/Nm)3.

在分析数据时,特别有两台空压机被确定为性能较差的,并计划进行检查。在随后的大修中,发现并纠正了一些内部缺陷。工作完成后,如图4所示,两款压缩机的效率都提高了约10%——每月节省69,000千瓦时,每年总计节省70,000美元。由于大修成本约为72,800美元,这项措施的回报仅为一年多一点。

CAC图4

图4:能源管理系统跟踪空压机大修前后的性能。点击在这里扩大。

CAC图5

图5:大修后,空气压缩机表现得更好

该设施的一个压缩机被确定为性能较差,但维修成本太高,估计总计15.4万美元。由于新压缩机的成本是18.6万美元,所以决定更换机组。新的空气压缩机比旧的效率高16%,因此每单位输出节省能源。这台压缩机每月节省估计64,565千瓦时,每年节省65,600美元。整个项目成本的简单回收期为3.1年。

结论

储蓄的结果

通过使用能源管理系统,公司能够追踪节能措施所带来的节约。

CAC图6

图6:改进降低了成本并提高了生产力。点击在这里扩大。

这个成功项目的一个重要部分是通过能源管理系统对电厂电力成本进行初步跟踪。压缩空气消耗量的降低和空压机的优化都大大降低了压缩空气系统的整体成本。这家公司不仅降低了他们的电力成本,而且由于更换低效和过时的设备,也经历了产品产量的增加。这些改进提高了工厂的盈利能力,降低了生产成本。

节能措施减少了64,800米的压缩空气消耗3./天,提高压缩机系统效率,每年减少能源消耗5,532,800千瓦时,每年节省$468,000。这样可以节省21%。

更多信息请访问压缩空气挑战®网站或联系马歇尔压缩空气咨询公司Ron Marshall,电话:204-806-2085,电子邮件:ronm@mts.net

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