空压机大修
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2023年2月26日发(作者：形体礼仪)空压机节能技改方案
——开山BKHE250-54/8-Ⅱ节能技改方案
方案：
环保设备组：
条线审核：
江门华尔润玻璃有限责任公司
环保设备组
二○一三年十一月
目录
一、概述
二、KaitainJN系列两级压缩螺杆空气压缩机简介
三、现空压机系统运行情况
四、节能方案及效果分析
五、投资成本分析
一、概述
随着社会的进步，企业的发展，节能环保也是成为国家的一个发展方向。国家近期也出台了一些优惠
政策，对于在节能环保做出贡献的企业给予一定的补助及奖励，较多企业也在不遗余力的寻找一些新技术、
新设备、新工艺，并进行适当的改造就能产生直接经济效益。为此，我们也根据企业实际情况有针对性的
挖掘企业的节能增效能力。通过分析研究，公司针对用电方面还可以有很大的挖掘潜力，特别是在NH站压
缩空气方面。空压机的运行电费占公司总电费的近50%，并且从设备实际运行情况来看，有部分老旧设备已
经处于高耗能低产出频繁维修状态，运行成本非常高，已经不适合继续运行。为此，选择了6台已经运行9
年并且产出率比较低，故障频繁，维修成本高的空压机进行改造。从而为公司降低成本创造效益。
通过市场寻找，真正在空压机上有节能功能的并不多。市场上只有“开山”和“寿力”具备本体节能
功能，其它品牌的空压机主要通过集中控制，精确调节等手段来降低运行能耗。因此，通过对比分析，选
择最优的“开山”空压机作为技改机型。
(一）改造的设备：
（1）拆除1-6#空压机(1-4#喷油螺杆机、5－6#无油螺杆机，其中1#机43m³/min及3#机38.5m³/min处
于备用状态）共281m³/min，实际产气量为199.5m³/min，电功率1300KW；
（2）7#、8#两台无油螺杆机作氮站备用机，共118m³/min，电功率710KW。
（3）改造设备的产气量为317.5m³/min，电功率2010KW。
（二）拟采用的新设备：开山空压机BKHE250-54/8-Ⅱ（0.8Mpa，250KW，54m³/min）6台，共324m³/min，
电功率1500KW，其中两台采用变频控制，全套系统加装能效管理工业控制系统。
（三）节能效果：与国家1级能效的开山空压机BKHE250-54/8-Ⅱ的生产成本0.058元/m³相比，1～6#三
个型号实际生产成本分别增加了44.6%、21.2%、39.6%。
（四）产生利润：每年节能费用收益超过331万元（详见详细技术方案）。
二、KaitainJN系列两级压缩螺杆空气压缩机简介
1、两级压缩原理：
采用两级压缩主机，就是采用大小不同的两组SKY螺杆转子，实现合理的压力分配，降低了每次
压缩的压缩比。
经过一级压缩后，冷却剂会通过机体上的多个喷射孔，形成雾状喷射帘，对热的压缩空气进行近
乎完美的冷却，大大降低了进入二级压缩阶段前的压缩空气温度，起到接近了等温压缩过程、节约压
缩所需能量的效果（等温压缩最省功）。
2、低压缩比的两个特别优点：
1、减少了内泄漏，提高了容积效率；
2、大大降低了轴承的负荷，提高了轴承寿命，延长了主机寿命
3、技术特点：
两级常压有完善的级间冷却设计和二级压缩过
程的冷却的完善性
使用角接触球轴承而没有使用圆锥滚子轴承
第二级压比的分配经过优化
第二级转子的几何参数都经过优化
第二级的吸排气孔口都经过优化
总喷油量及其分配经过优化
齿轮箱的回油经过优化（专利技术）
高效的螺杆转子型线：第一级使用Y-1或Y-2；
第二级使用Y-2
两级压缩降低了每一级的轴承载荷
一级及二级螺杆转子均运行在最佳齿顶速度
3、能耗优点
KAITAIN两级压缩螺杆空压机每一台都可以达到1级能效，比2级能效省电15%，比3级能效省电
30%。国家为了推进节能减排工作，在空压机上施行能效标识制度，本方案型号BKHE250-54/8-Ⅱ是节能
产品惠民工程高效节能容积式空气压缩机推广目录（第一批）》1级能耗产品，享受200元/KW的节能补贴。
大致上2级能效产品会比3级能效产品节省15%的电力，1级能效产品又比2级能效产品节省10%的电力，
平均能耗低于0.06元/m³。KAITAIN-JN系列两级压缩螺杆空气压缩机技术参数：型号：JN250-54/8-Ⅱ，
排气压力：0.8Mpa，排气量：54m3/min，电机功率：250Kw。
三、现空压机系统运行情况
1.空压机的运行及备用情况
目前氮氢车间共有13台空压机用于压缩空气供气及4台离心压缩机用于制氮。压缩空气母管压力
0.57Mpa，其中空压机5#～8#是无油螺杆压缩机，可作为制氮系统离心压缩机的备用设备。现生产线设备
正常时，空压机的开启情况如下：
机型产气量开机数量备用合计气量总功率
寿力
TS32S-400H
55412201156
锡压
LGW355/001AT1
572/114710
锡压
LGW-56/8-X
572/114716
锡压
LGD-36/8-X
411341272
总计944892854
2、空压机的维修情况
1）、5台寿力，外包正常维护31万元，另外其他配件约10万元，平均大修费用10万元/年，每年的维修
保养费用为51万元。
2）、4台锡压无油螺杆机，每年有2台空压机进行大修，大修费用17万/台，正常维护保养费用每年6万/
台，4台无油机每年的维修保养费用为58万元。
3）、4台锡压喷油螺杆机，每年有2台空压机进行大修，常规大修费用5万/台（转子大修17万，基本上
每年一次），正常维护保养费用每年6万/台，4台喷油机每年的维修保养费用为51万元。
3、空压机改造的必要性
1）、1-6#空压机(其中1-4#喷油螺杆机和5－6#无油螺杆机）已经运行9年，设备已逐渐老化，配件较难
买，并且维修费用有所增加。
2）、1～2空压机(型号LGD-36/8-X)额定产气量43m³/min，功率250kw/h，目前实际产气量31.96m³/min，
实际使用功率267.7kw/h左右，效率仅为7.16m³/kw，产量下降了30%，平均每立方压缩空气的生产成本0.1047
元。3～4空压机(型号LGD-30/10-X)额定产气量38.5m³/min，功率250kw/h，目前实际产气量38.5m³/min，
实际使用功率227.78kw/h左右，效率仅为10.14m³/kw，产量没有明显下降，平均每立方压缩空气的生产成
本0.0736元。5～6空压机（型号LGW-56/8-X）效率仅为7.83m³/kw，产量下降了5%，平均每立方压缩空气的
生产成本0.0961元，6台空压力机的整体综合效率下降约10%，平均每立方压缩空气的生产成本0.0932元。
这四个型号存在电耗高，油耗高，产能降低等情况。
3）、与国家1级能效的开山空压机BKHE250-54/8-Ⅱ的生产成本0.058元/m³相比，1～6#三个型号生产成
本分别增加了44.6%、21.2%、39.6%。
4）、改造后，保留7#、8#两台无油机作氮站备用机。每年的无油机维修保养费用可节约29万元；4台喷
油机每年的维修保养费用可节约51万元，每年可节约的维修保养费用不低于80万元。同时还可减少寿力机
的使用时间，降低外协维保费用。
所以，考虑到运行费用相对较高，维修成本较大，对现能耗高的压缩空气系统（主要是无锡空压机）
进行改造是必须的！
四、节能方案及效果分析
1、节能改造方案
在不减少现有空压机系统产量的情况下，以提高空压机能效为本次改造方案目标。本次方案改造后满
足以下控制要求：
1)鉴于现系统供气量比较稳定，采用下表的开机方式一刚好满足现生产用气需求，改造后可能会出现开
机数量配比问题，拟5#、6#两台空压机采用变频器控制（变频器安装在低压配电室），可实现PID在线
自动调节母管压力。
2)改造后的每台空压机出口加装流量变送器及具有485通讯功能仪表，现场安装有流量数字仪表。
3)改造后的每台空压机电机装有485通讯功能电力仪表，可实时监测电机电流、功率及功率因素等参数
监控。
4)6台空压机具有在线监控及开停机操作功能，并可实现能源监控管理。
2、空压机节能改造前能耗对比表
机型测量时间
累计流量
（单位：m³）
平均流
量
（单
位：
m³/min
）
累计电量
(单位：度）
平均
负荷
（kw/h）
生产
成本
（元
/m³）
额定参数
初始
刻度
终时
刻度
产气量
初始
刻度
终时
刻度
用电
量
2#空压机
LGD-36/8-X
8月16日16时20分
——20日16时20
分，合计96小时
334
1844
33
18409931.96
20580
.3
2.710.1047
43m³/min，
0.8Mpa,
250KW
4#空压机
LGD-30/10-
X
8月17日16时20分
——20日16时20
分，合计72小时
5666
8
2237
68
16710038.68
19408
.9
19425.
3
16400227.780.0736
38.5m³/mi
n，1.0Mpa,
250KW
5#空压机
LGW-56/8-X
8月18日9时10分
——21日9时10
分，合计72小时
208
1897
50
18954243.88
21567
.3
21591.
5
24200336.110.0958
60m³/min，
0.8Mpa,
400KW
6#空压机
LGW-56/8-X
8月18日9时10
分——21日9时
10分，合计72小
时
258
2049
86
20472847.3922602
22628.
3
26300365.280.0963
平均745469161.91926001196.870.0932
3、预计改造后的开机情况（根据铭牌测算）
开机
方式一
（常用）
机型产气量开机数量备用合计气量功率成本
开山BKHE250-54/8-Ⅱ546/32415000.058
寿力
TS32S-400H
55321658670.0634
锡压
LGW355/001AT1
57/20.0780
总计9448923670.0598
开机开山BKHE250-54/8-Ⅱ546/32415000.058
方式二
寿力
TS32S-400H
55231105780.0634
锡压
LGW355/001AT1
5711573550.0780
总计9449124330.0614
4、改造后的综合效果分析
根据现生产用气情况，启用9台机即可满足生产需要，平均产气量为10.35m³/kw。现拟计划改造1～6
#共6台锡压空压机，保留两台无油螺杆机为氮站备用机。根据生产情况，选择开机台数，如用气量不大量增
加改造后平均产气量可提高至12.1m³/kw。
最终节能效果与压缩空气的使用量有关，将根据用量调整开机方式，如果在目前的480m³/min供气量下，
如采用改造后开机方式一生产可节电615KW/h(2982-2367KW/h),年节省电费387.45万元；采用改造后开机方
式二生产可节电549KW/h(2982-2433KW/h),年节省电费345.87万元。
五、投资成本分析
（一）采购成本测算表
序号设备项目数量单价合计备注
1节能空压机4台48万元192万元JN250-54/8-II2
节能空压机(变频电机)2台57万元114万元JN250-54/8-II2
2空压机吊装及安装6台1.5万元9万元
3250KW,10KV变频器2台42万元84万元
施耐德10KV高压变频器(利德华福同
410KV电缆及辅件200米200元4万元
5高压安装、调试1项5万元5万元含开关、电缆高压试验、调试费
6流量计、压力计、电表7套1.5万元10.5万元6台机及母管测量，具有485通讯功能
7监控主机及监控系统1套3万元3万元监测与控制
8小计421.5万元
9税费25.29万元
10合计446.79万元未含维护保养费4万/台/年
（二）合作方方案：
1、根据前期深圳市康普斯节能科技有限公司方案，前期设备改造由深圳市康普斯节能科技有限公司投
入，待改造完成产生效益后与我公司共享节能利润分成，预计年节能费用超过331万元，综合节能率不低于
25%，每套设备均加装电表，以抄电表计算电量方式结算电费，结算期最长为36个月（如公司生产线冷修原
因影响开机，投资回收期顺延）。
2、本次改造方案总计投入约600万元（其中项目成本443万元，合同能源管理费用85万元，三年维保费
用72万元，共600万元，由合作单位支出），含6台开山BKHE250-54/8-Ⅱ高效空压机及其能效管理控制系统。
3、利润分析：
（1）创造节能费用超过331万元/年，三年合计993万元。若按照六四效益分成（投资公司占六成，我
公司占四成），三年内需要支出收益528万元，我公司实际可产生节能效益465万元。
（2）实施项目后，减少维修维护费用56万元/年（现6台空压机维修费用80万/年，采用开山空压机后
24万/年），三年节省维修费用合计168万元。
（3）实施项目后三年内预计可产生效益633万元。
结论：实施该方案一是我公司不存在投资风险;二是每年有超过331万元的节能效益；三是将老旧设备
淘汰后更有利于设备正常运行,拆除的6台旧压机产权归我公司所有，可变卖获取收益，按照5万元/台价格
出售，可得30万元；四是可完成一部分节能指标，KHE250-54/8-Ⅱ是《节能产品惠民工程高效节能容积式
空气压缩机推广目录（第一批）》产品，可顺利申请到节能专项资金5万/台（共计约30万元）；五是具体的
效益分享时间、分享比例、节能指标可与合作单位进一步商谈，为我公司争取最大利益。
环保设备组
2013年11月27日