在工业生产中,设备运行参数正常,并不意味着能源利用已经达到最优状态。
传统 DCS 系统和日常巡检能够帮助企业及时发现参数越限、设备报警等问题,但有些能耗损失并不会直接表现为异常报警,而是隐藏在不同运行参数之间的关系中。
例如,循环水流量无管控变化,压缩机主电机负荷却基本保持稳定;又或者,压缩机级间进气温度持续偏高,并随着冷却水温度同步变化。这些现象单独来看未必构成故障,但通过关联分析,却可能揭示设备运行中尚未被充分利用的节能空间。
近期,Domex-Engine 数字化平台在某空分用户的一台空压机组中,通过对压缩机及冷却系统运行数据的持续分析,识别出两项潜在优化机会。按照现有运行数据及设定工况测算,两项优化合计每年可节约电费约 92 万元。
一、循环水流量大幅波动,电机负荷却基本不变
在压缩机运行过程中,循环冷却水承担着重要的换热任务。其流量需要满足设备的冷却需求,但并非越大越好。过高的循环水量可能增加水泵能耗,而未必带来相应的冷却收益。
10 月 13 日至 14 日,Domex-Engine 监测到,该机组循环水流量的小时均值在 1200~2000 m³/h 之间变化。与此同时,压缩机主电机电流始终维持在 928~959 A 之间,整体波动较小。
进一步查看 10 月 8 日至 14 日的运行数据,循环水流量变化范围扩大至 900~2000 m³/h,而主电机电流依然相对平稳。
两组数据呈现出明显差异:循环水流量大幅变化,但压缩机主电机电流并未出现相应幅度的波动。这提示我们,有必要进一步核实当前循环水量是否与实际冷却需求相匹配,以及循环水系统是否存在优化空间。
在确保设备冷却需求和安全运行的前提下,如果通过现场验证能够适当降低循环水量,就有机会减少循环水泵的电力消耗。
根据 Domex-Engine 测算,假设循环水量减少约 300 m³/h,对应水泵节约功率约 87.8 kW。按照年运行 8000 小时、电价 0.6 元/kWh 计算:
87.8 kW × 8000 h × 0.6 元/kWh ≈ 42.1 万元/年
这意味着,仅循环水系统一项,就存在每年约 42 万元的潜在节能空间。
二、级间进气温度偏高,背后还关联着冷却水温度
第二项优化机会,来自压缩机二级和三级入口的温度变化。
Domex-Engine 监测发现,该机组二级、三级入口空气温度长期高于设计值。进一步分析表明,进气温度偏高主要受到循环水温度及冷却器换热效果的影响。因此,优化冷却系统的运行条件,是降低压缩机能耗的重要切入点。
10 月 13 日至 14 日,二级入口平均温度约 33.0℃,三级入口平均温度约 31.9℃。Domex-Engine 将两级入口温度与循环水进水温度进行关联分析,发现三条温度曲线呈现明显的同步变化趋势。
其中,10 月 14 日 7 时至 15 时,循环水进水温度升高 6.0℃,二级入口温度随之升高 6.2℃,三级入口温度升高 4.2℃。当天 22 时,二级、三级入口温度分别达到 35.0℃ 和 33.4℃,而循环水进水温度为 28.3℃。
结合设备设计参数与实际运行数据,Domex-Engine 进一步提出了明确的优化方向:通过控制循环水进水温度、改善冷却器换热效果,将二、三级入口温度逐步优化至设计点,并以冷端温差由当前约 6.6℃ 降低至 5℃ 以内作为优化目标。
这一调整不仅有助于改善级间冷却效果,也能够降低后续压缩过程的功率消耗。相比单纯识别温度偏高,Domex-Engine 进一步将运行数据与设备设计工况相结合,明确了需要改善的环节及对应的优化目标。
根据 Domex-Engine 测算,二级、三级入口温度每降低 1℃,机组功率约可降低 17.3 kW。若通过冷却系统优化,使两级入口温度各降低 3℃,预计可节约功率约 103.6 kW。
按照年运行 8000 小时、电价 0.6 元/kWh 计算:
103.6 kW × 8000 h × 0.6 元/kWh ≈ 49.7 万元/年
这意味着,在满足设备运行要求、且相关优化措施经现场验证可行的前提下,通过循环水温度控制与冷却器换热性能优化,预计每年可节约电费约 49.7 万元。
三、两项优化合计,每年约 92 万元
综合上述分析,Domex-Engine 识别出该机组冷却系统的两项潜在节能机会:
| 优化方向 | 预计节约功率 | 年化节电费 |
|---|---|---|
| 循环水量优化 | 87.8 kW | 42.1 万元 |
| 级间温度优化 | 103.6 kW | 49.7 万元 |
| 合计 | 191.4 kW | 91.9 万元 |
值得注意的是,两项优化虽然都与冷却系统有关,但节能来源并不相同:前者主要通过降低循环水泵能耗实现节电,后者则通过改善级间冷却效果降低压缩机运行功率。
因此,在实际实施过程中,需要分别核算两项措施的节能效果,并考虑冷却系统调整可能带来的相互影响,避免重复计算节能收益。
上述约 92 万元为基于现有运行数据及设定工况的年化节能测算,并非已经实现的收益。实际节能效果仍需结合现场冷却需求、设备状态及运行条件进行验证。
四、从发现参数异常,到找到能耗优化空间
回顾这两项优化机会,真正值得关注的,并不是某一个参数出现了异常,而是不同运行数据之间所揭示的关系。
循环水流量与主电机电流的变化差异,提示了水泵能耗的优化可能;级间进气温度与循环水温度的关联,则进一步指向压缩机运行效率的改善空间。
如果仅依靠单点监测或传统报警,这些信息可能分散在不同系统中,难以形成完整的判断。
依托 Domex-Engine 数字化平台及其 Agent 能力,通过对设备运行数据的持续采集与关联分析,将原本分散的参数转化为可供工程师评估的优化线索,并进一步结合设备性能与运行条件,对潜在节能收益进行量化测算。
从识别问题,到明确优化方向,再到评估经济价值,数字化运维正在让设备管理从被动响应走向主动优化。
对于连续运行的大型工业装置而言,即使是局部系统的效率改善,经过长期运行积累,也可能带来可观的经济收益。而这些优化机会,往往就隐藏在日常运行数据之中。
设备交付只是起点,持续创造运行价值,是德玛仕始终坚持的方向。
未来,德玛仕将继续依托压缩机工程经验与数字化技术,帮助工业用户更深入地理解设备运行状态,发现潜在优化空间,让数据真正转化为可衡量、可验证的运行价值。
注:客户信息已做脱敏处理,文中统称“某空分用户”。图表数据来自 Domex-Engine 数字化平台,曲线采用小时均值。文中节能金额为基于相关运行数据及设定条件的测算结果,实际收益需结合现场情况进一步验证。