一种压缩空气系统节能评估方法技术方案

本发明专利技术涉及一种压缩空气系统节能评估方法，其特征在于，包括：建立典型空压机在不同加载率情况下的能耗比模型；以交互方式收集空压机的基础铭牌信息和压缩空气的系统信息，收集空压机电流、压强信息；采集实时电流信息并记录，结合额定电压信息，得到实时功率；初步估算每个空压机能耗比，得到空压机能效的初步评估结果，筛选出具备经济性节能改造潜力的系统；针对筛选出的节能潜力大的集中式压缩空气系统，在空压机总管出口处安装流量计，记录系统秒级实时总流量；通过人工智能的方法计算得到每个空压机的流量，进而计算每个空压机的比功率，最终计算得到每个空压机精确的节能潜力。本发明专利技术能够低成本的实现空压机能效的快速、准确评估。确评估。

【技术实现步骤摘要】
一种压缩空气系统节能评估方法


[0001]本专利技术属于空压机能效评估
，尤其涉及一种压缩空气系统节能评估方法。

技术介绍

[0002]压缩空气系统作为工业生产中的重要基础能源设施，其能效高低直接影响着整个工业领域的碳排放水平。压缩空气系统的节能评估、优化调度和节能改造是企业进行能效管理的重点，其中空压机比功率是最重要的衡量指标。准确的比功率计算依赖精确的流量测量，但是流量计的安装和使用比较复杂，高质量的流量计价格昂贵，为空压机群中的每个空压机的不同点位安装流量计并不具备经济性。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种压缩空气系统节能评估方法，通过创新的获取比功率的方法，实现空压机快速能效评估。
[0004]本专利技术提供了一种压缩空气系统节能评估方法，包括如下步骤：
[0005]步骤1，建立典型空压机在不同加载率情况下的能耗比模型；所述能耗比模型表示为：
[0006]进口调制控制：(1
‑
a)LF+a；
[0007]加卸载控制：
‑
0.5008LF2+1.2463LF+b；
[0008]变频控制：(1
‑
c)LF+c；
[0009]式中，LF为负载率；a、b和c为与实际空压机相关的常数；
[0010]步骤2，以交互方式收集空压机的基础铭牌信息和压缩空气的系统信息，包括空压机类型、额定功率、空压机控制类型、额定流量、额定压强与、空压机群控制策略；收集空压机电流、压强信息；<br/>[0011]步骤3，通过霍尔电流传感器采集实时电流信息并记录，结合额定电压信息，得到实时功率；读取空压机的压力信息，包括加卸载压力、平均压力；通过分析系统在空载情况下的电流，计算得到每个空压机的卸载功率，卸载功率与额定功率的比值即为步骤1中的对应空压机的a、b或c的值；
[0012]步骤4，初步估算每个空压机能耗比，得到空压机能效的初步评估结果，筛选出具备经济性节能改造潜力的系统；
[0013]步骤5，针对筛选出的节能潜力大的集中式压缩空气系统，在空压机总管出口处安装流量计，记录系统秒级实时总流量；
[0014]步骤6，通过人工智能的方法计算得到每个空压机的流量；
[0015]步骤7，以步骤6计算得到的流量，重新计算负载率和能耗比，并重新执行步骤4，最终得到系统的精确节能潜力。
[0016]进一步的，所述步骤4包括：
[0017]a)结合步骤1、步骤2、步骤3得到的信息，计算每个空压机的能耗比和负载率，进而得到比功率；
[0018]b)计算每个空压机在额定状态下的比功率；
[0019]c)计算包括减少漏气、采用高效喷嘴、减少不合理用气的减少系统用气需求的节能潜力，并得到优化后的系统负载率；
[0020]d)计算包括降低系统压强、采用室外空气的增加系统效率的节能潜力，并得到优化后的系统比功率；
[0021]e)计算空压机系统在不进行硬件升级的前提下，优化控制策略的节能潜力；
[0022]f)若系统内无变频空压机，计算对系统进行单台空压机变频改造的节能潜力；
[0023]g)计算进行群控改造的节能潜力；
[0024]h)该步骤中c)、d)、e)、f)和g)代表传统意义上从易到难的节能方案，对每个方案进行投资回报比测算，当方案f)还具备经济性时，通过安装总管流量计进行深入评估。
[0025]进一步地，所述步骤6包括：
[0026]1)通过流量计读取总管流量；
[0027]2)结合步骤1的模型和默认值，以及步骤3得到的功率，计算得到每个空压机i在任意时间的负载率LF
i
；所述默认值为：a＝0.7，b＝0.26，c＝0.128；
[0028]3)为每个空压机赋以负载率修正因子F
i
；
[0029]4)仿真总流量表示为TF
s
＝∑(F
i
×
LF
i
×
LF
i
)，其中LF
i
为空压机i的额定流量；
[0030]5)以TF
s
为输入，以(TF
m
‑
TF
s
)为输出，采用神经网络的方法进行拟合，得到最佳负载率修正因子F
i
，进而计算得到每个空压机的流量。
[0031]借由上述方案，通过压缩空气系统节能评估方法，能够低成本的实现空压机能效的快速、准确评估。
[0032]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例详细说明如后。
具体实施方式
[0033]下面结合实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0034]本实施例提供了一种压缩空气系统节能评估方法，包括如下步骤：
[0035]1、建立典型空压机在不同加载率情况下的能耗比模型，其中针对螺杆空压
[0036]机的主要模型如下表所示：
[0037]控制类型能耗比(PP)进口调制控制(1
‑
a)LF+a加卸载控制
‑
0.5008LF2+1.2463LF+b变频控制(1
‑
c)LF+c
[0038]其中，PP为能耗比，LF为负载率。a、b和c为与实际空压机相关的常数，需要结合实际运行功率数据，通过拟合的方法得到，也可以采用行业认可的默认值，如采用默认值，a＝0.7，b＝0.26，c＝0.128。
[0039]2、以交互方式收集空压机的基础铭牌信息和压缩空气的系统信息，主要信息包
括：空压机类型、额定功率、空压机控制类型、额定流量、额定压强和空压机群控制策略等。收集空压机电流、压强信息。
[0040]3、通过霍尔电流传感器采集实时电流信息并记录，结合额定电压信息，得到实时功率。读取空压机的压力信息，比如加卸载压力、平均压力等。通过分析系统在空载情况下的电流，计算得到每个空压机的卸载功率，而卸载功率与额定功率的比值就是步骤1中的对应空压机的a、b或c的值。
[0041]4、初步估算每个空压机的能耗比，得到空压机能效的初步评估，筛选出具备经济性节能改造潜力的系统。该步骤的核心任务是快速评估，主要包括：
[0042]a)结合步骤1、2、3得到的信息，计算每个空压机的能耗比和负载率，进而得到比功率；
[0043]b)计算每个空压机在额定状态下的比功率；
[0044]c)计算减少漏气、采用高效喷嘴、减少不合理用气等减少系统用气需求的节能潜力，并得到优化后的系统负载率；
[0045]d)计算降低系统压强、采用室外空气等增加系统效率的节能潜力，并得到优化后的系统比功率；
[0046]e)计算空压机系统在不进行硬件升级的前提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压缩空气系统节能评估方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，建立典型空压机在不同加载率情况下的能耗比模型；所述能耗比模型表示为：进口调制控制：(1
‑
a)LF+a；加卸载控制：
‑
0.5008LF2+1.2463LF+b；变频控制：(1
‑
c)LF+c；式中，LF为负载率；a、b和c为与实际空压机相关的常数；步骤2，以交互方式收集空压机的基础铭牌信息和压缩空气的系统信息，包括空压机类型、额定功率、空压机控制类型、额定流量、额定压强与、空压机群控制策略；收集空压机电流、压强信息；步骤3，通过霍尔电流传感器采集实时电流信息并记录，结合额定电压信息，得到实时功率；读取空压机的压力信息，包括加卸载压力、平均压力；通过分析系统在空载情况下的电流，计算得到每个空压机的卸载功率，卸载功率与额定功率的比值即为步骤1中的对应空压机的a、b或c的值；步骤4，初步估算每个空压机能耗比，得到空压机能效的初步评估结果，筛选出具备经济性节能改造潜力的系统；步骤5，针对筛选出的节能潜力大的集中式压缩空气系统，在空压机总管出口处安装流量计，记录系统秒级实时总流量；步骤6，通过人工智能的方法计算得到每个空压机的流量；步骤7，以步骤6计算得到的流量，重新计算负载率和能耗比，并重新执行步骤4，最终得到系统的精确节能潜力。2.根据权利要求1所述的压缩空气系统节能评估方法，其特征在于，所述步骤4包括：a)结合步骤1、步骤2、步骤3得到的信息，计算每个空压机的能耗比和负载率，进而得到比功率；b)计算每个空压机在额定状态下的比功率；c)计算包括减少...

【专利技术属性】
技术研发人员：张蕾，李同辉，何福全，苏金朋，孙振鹏，王华冬，曹蕃，宋寅，焦洋，
申请(专利权)人：中国大唐集团科学技术研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：