上海江南長興造船有限責任公司壓縮空氣系統(tǒng)節(jié)能項目

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一、案例名稱

上海江南長興造船有限責任公司壓縮空氣系統(tǒng)節(jié)能項目

二、案例業(yè)主

上海江南長興造船有限責任公司位于上海長興島，規(guī)劃年造船能力332萬載重噸，工廠布局合理，工藝裝備精良，是目前國內(nèi)規(guī)模最大、設施最先進、生產(chǎn)品種最為廣泛的現(xiàn)代化造船基地。

當前，壓縮空氣系統(tǒng)是企業(yè)的主要能耗組成部分，其中1號、2號空壓站全年耗電達4500多萬千瓦時，折合電費3600多萬元，約占全廠耗電的45%。經(jīng)仔細調(diào)研，系統(tǒng)當前存在著供需匹配不當、管網(wǎng)流量調(diào)度原始、末端用氣設備泄漏嚴重等問題，整體無謂能耗損失巨大。

三、案例內(nèi)容

1.技術(shù)原理及適用領域

以造船行業(yè)為代表性的大規(guī)模用氣場合，長期存在著離心機群頻繁加卸載、大量放空、管網(wǎng)壓力波動較大的現(xiàn)象，系統(tǒng)供需匹配關(guān)系不佳,能耗損失嚴重。新開發(fā)的“慧航”空壓站房管理系統(tǒng)，具有未來負載用氣預測、設備智能群控、管網(wǎng)壓力波動緩沖流量控制分配等功能，全面有效地降低了壓縮空氣系統(tǒng)的運行能耗。

未來負載用氣預測:依據(jù)歷史運行數(shù)據(jù)，分析影響用氣負荷因子，采用支持向量機預測算法選取預測模型并優(yōu)化模型參數(shù)，進而進行負荷預測，得出幾種可靠方案，然后結(jié)合專家經(jīng)驗對預測結(jié)果、預測精度及可信度做出評價，用歷史數(shù)據(jù)樣本校驗，并自適應修正，最后結(jié)合滾動負荷數(shù)據(jù)，得出滿足要求的預測模型，該預測學習機可預測空壓站未來10小時內(nèi)用氣值。

設備智能群控:對站房設備通過協(xié)議觸點或者傳感器直接讀取其運行信息，實時把握運行狀態(tài)，通過系統(tǒng)開發(fā)的專家智能算法及預測信息及時調(diào)整設備的運行，有效提升上游與末端的負載匹配度，該系統(tǒng)具有自學習功能，可不斷更新優(yōu)化。

管網(wǎng)壓力波動緩沖:系統(tǒng)開發(fā)的智能流量控制單元,可有效調(diào)整高低壓之間的關(guān)系實現(xiàn)合理溢流，緩解壓力波動造成的損失及對壓縮機的電流沖擊。

流量控制分配:合理計算出實際流量的變化需求，配置高性能螺桿機，有效改善離心機群流量區(qū)間調(diào)整不大的問題，實現(xiàn)流量任務的精細分配,降低整體設備的運行能耗。

該技術(shù)對大型離心機群具有較好的應用效果，適用于造船、鋼鐵、電解鋁等大規(guī)模用氣場合。

2.節(jié)能改造具體內(nèi)容

該項目主要針對長興造船廠的一號生產(chǎn)線的壓縮空氣系統(tǒng)進行節(jié)能改造，對空壓機進行合理配置，減少管網(wǎng)壓損，降低壓縮空氣泄漏，提高空壓機輸出效率。

空壓站房節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)依據(jù)歷史運行數(shù)據(jù)進行用氣預測，給出未來10小時內(nèi)用氣需求變化，進而系統(tǒng)以此為調(diào)整建議，利用智能專家算法最優(yōu)化系統(tǒng)設備運行，減少卸載時間及放空現(xiàn)象,使系統(tǒng)供需匹配緊湊合理實現(xiàn)按需供氣，減少系統(tǒng)無謂耗電。安裝的智能管網(wǎng)流量控制單元智能調(diào)配壓縮空氣流量，實現(xiàn)系統(tǒng)整體的穩(wěn)壓穩(wěn)流，降低壓損減少壓力波動對壓縮機的電流沖擊。增設螺桿機，并安裝節(jié)能輔控柜，同時配置高效后處理設備，實現(xiàn)供需關(guān)系精細調(diào)配的同時提升壓縮空氣品質(zhì)。

3.項目實施情況

項目開工時間為2012年9月，竣工時間是2013年1月。該項目自開始施工起，空壓系統(tǒng)能效狀態(tài)即開始得到不斷優(yōu)化，項目施工結(jié)束，經(jīng)第三方--上海能效中心評估，上海長興造船壓縮空氣系統(tǒng)的單位產(chǎn)量能耗從0.1305kW·hm下降至0.1123kwh/m節(jié)能率13.94%。

四、項目年節(jié)能量及節(jié)能效益

1.改造前后系統(tǒng)用能情況及主要參數(shù)

以2012年11月1日至12月3日的單位產(chǎn)量(壓縮空氣)耗電量為節(jié)能改造前單位產(chǎn)量的耗電量，2012年12月5日至12月7日的單位產(chǎn)量(壓縮空氣)耗電量為節(jié)能改造后單位產(chǎn)量的耗電量，進行比較。

項目能量對比

2.節(jié)能量計算方法

采用電氣比單耗法測試。測定壓縮機系統(tǒng)在節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)在線狀態(tài)與離線狀態(tài)下電氣比值，計算項目節(jié)能率

空壓機單耗=

節(jié)能率=

x100%

其依據(jù)是《GB19153-2009容積式空氣空壓機能效限定值及能效等級》中的空壓機節(jié)能評價值:節(jié)能空壓機在規(guī)定工況下所允許的最大機組輸入比功率值kW/(m，min)。

電氣比單耗法測試原理圖

3.項目年節(jié)能量及節(jié)能效益

2011年壓縮機系統(tǒng)總用電量4530.4萬kW·h。以測試結(jié)果顯示的節(jié)能率，該項目可實現(xiàn)年節(jié)電量631.5萬kW·h，折合節(jié)能標準煤2551.26噸。當?shù)仉娰M單價為0.8元kW·h，全年可實現(xiàn)電費節(jié)省總額505.2萬元人民幣。

五、商業(yè)模式

該節(jié)能改造項目采用節(jié)能效益分享型模式運作，合同期為6年，通過上海能效中心進行節(jié)能效果的評估，節(jié)能率為13.94%。款項結(jié)算方式為每季度按分成比例計算。合同期滿前所有權(quán)屬于節(jié)能服務公司，合同期滿后業(yè)主取得項目所有權(quán)。

六、融資渠道

全部資金通該項目投資額為800萬元，過銀行貸款獲得。