T／CGMA 033002-2020  压缩空气站节能设计指南

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a）干燥器前、后端和洁净气用气设备前端； b） 湿度等级高于或等于2级或固体颗粒等级高于或等于2级的干燥和净化压缩空气系统的配气 台前端、后端。 .4.3过滤器宜配置压差显示及报警装置

6.1.1空压站的朝向宜减少日晒，站房内有良好的通风，环境应保持较低空气温度和湿度、含尘量，但 不宜低于5℃。 6.1.2空压机的吸气口宜设置在室外干燥、背阴、无热源的位置，应有防雨措施。与机组的连接管道力 求短、直，进气温度宜高于5℃。 6.1.3空压机的吸气口在室内时，宜避开较高温度的气流。 6.1.4空压站应注意通风，避免室内出现明显负压和较高温度。空压机、干燥器冷却热风和干燥器流 程产生的热空气，宜强制排至室外。 6.1.5对空压站房内发热设备和管道宜采取隔热措施

.1供电电源质量、电机系统谐波限制应符合GB/T26921的要求。 2依据电机系统运行方式，合理实施功率因数补偿，补偿后设计工况下功率因数不宜低于0.9。 .3功率大于315kW的空压机锻件标准，主电机宜采用6kV或10kV供电系统

5.3电动机及电器的基本要求

6.3.1在满足机械负载要求的前提下，经济合理地确定电动机类型和额定功率，所选电动机应与被拖 动机械负载的特性相匹配。 6.3.2在采用变频器调速装置进行调速时，应选择与变频调速装置匹配的电动机，其选型应符合 GB/T26921的要求。 6.3.3外置变频器的选型及与空气压缩机匹配应符合GB/T26921的要求。 6.3.4变压器的空载损耗和负载损耗应符合GB20052、GB50052的规定。 6.3.5交流接触器的吸持功率应符合GB21518的规定

6.4.1空压站的冷却水，宜采用循环水或重复使用水系统，循环水宜采用开式高位冷却塔或闭式系统 6.4.2空压机冷却水人口处的给水压力不应大于0.4MPa，不宜小于0.1MPa。 6.4.3当企业内部有软水可以利用，且系统经济合理时，循环系统的供水，可采用软水复用。 6.4.4冷却水系统应具备节能控制功能，根据天气温度变换情况，调节水量。 6.4.5所选用的清水离心泵的额定效率宜不低于GB19762中的节能评价值。

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6.5.1压缩空气管道应满足用户对压缩空气流量、压力及质量的要求。 6.5.2压缩空气管道宜根据全生命周期成本分析，设置管道内径，降低压缩空气流速，减小压力损失。 6.5.3压缩空气主管路应避免出现小于90°的弯道，同时尽量减少弯头、阀门、变径。 6.5.4压缩空气管道系统，从空压机出口到压缩空气站供气出口的压力损失不宜超过空压机排气压力 的10%。 6.5.5应设置排放管道系统内积存冷凝液的装置。 6.5.6冷凝液排放阀不应为常开型，宜采用零气损型

6.6.1储气罐容积的设计应考虑减小空压机加卸载频率。

5.6.1储气罐容积的设计应考虑减小空压机加卸载频率。 6.6.2空压机、干燥器下游均宜设置储气罐。 6.6.3冷凝液自动排放装置宜采用零气损型

6.7.1工厂或客户端若有如下工程要求之一，宜对压缩余热回收利用： 锅炉补水预热； b) 工艺流程用供热； c) 压缩空气干燥流程中的再生加热： 室内空间加热； e) 生产、生活用水加热。 6.7.2余热回收系统若安装水箱，水箱液位应具有自动控制功能。

7.2.6监控系统还宜具备下述功能：

a）监测冷却水系统供、回水温度和供、回水压力，风机、水泵的运行状态；

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c）监测管网压力、压损； d）具备一定的预测功能，对流量需求的变化做出预判； e 监测压缩空气泄漏量、 7.2.7监控系统宜和设备通信，形成实时监测运行数据；对不具备通信功能的设备，或监测数据不完备 的设备，可安装相应测量仪表。 7.2.8计算机监控系统实施监测数据刷新频率宜控制在1s～5s，通过互联网方式监控系统刷新频率 宜控制在10s以内。 7.2.9数据存储时间应不低于3年。

7.3.1智能监控系统应具备能效计算功能，根据T/CGMA033001计算空压站能效等级。在空压站能 效有较大变化时，设有警示。 7.3.2监控系统宜通过实时曲线图显示所有参数变化状态。 7.3.3监控系统宜通过报表显示空压站用电量、空压站供气量及空压站用电单耗和输功效率， 7.3.4监控系统应具备一定的数据分析功能，通过对历史数据的分析判断设备的健康状况

.1.1在完成压缩空气的压力、流量、质量（露点、含油量、含尘量)的设计要求和设备配置选型后，应对 空压站进行能效预计算，再优化系统、设备，获得全生命周期经济性较佳方案。 3.1.2按T/CGMA033001计算综合输功效率，进行能效评级

空压站能效设计，应明确空压站在正常生产时间段的供气量范围及工休时间段供气量大小，以确定 空压机、干燥器开机、冷却系统开机时间、控制调节状况

8.2.2空压站输功效率

8.2.2.1空压站输功效率，按式(1)计算：

8.2.2.1空压站输功效率，按式(1)计算：

式中： 7W 空压站输功效率，无量纲； Po 计算时间段期间空压站平均大气压力（绝对压力），单位为兆帕（MPa）； Q2 在计算周期，空压站平均供气流量，单位为立方米每分（m"/min）； 计算时间周期时长，单位为小时（h）； Pz 空压站额定供气压力（表压力），单位为兆帕（MPa）； Ez 在计算周期空压站用电总量，单位为千瓦时（kW·h）。 8.2.2.2 空压站用电单耗，按式（2）计算：

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式中： D 在计算周期，空压站用电单耗，单位为千瓦时每立方米（kW·h/m）； Gz 在计算周期，空压站供气总量，单位为立方米（m"）。 8.2.2.3 空压站用电总量，按式（3）计算： Ez=ZEki+EGj +Ex+ZEF ·(3) 式中： Eki一 第i台空压机的用电量，单位为千瓦时（kW·h)； EGj 第i台干燥器的用电量，单位为千瓦时（kW：h）： Ex 空压站冷却水循环系统的用电量，单位为千瓦时（kW·h）； EF 第k座空压站中通风风机的用电量，单位为千瓦时（kW·h）。 8.2.2.4 空压站供气总量，按式（4）计算： Gz=60XtXQz ·（4) 8.2.2.5 空压站管网压降，按式（5)计算： △pz=△pG+p+△pn (5) 式中： △pz 空压站管网压降，单位为兆帕（MPa）； △PG 干燥器压降，单位为兆帕（MPa）； P 空压站管道及附件的总压降，单位为兆帕（MPa)； ApN 空压站过滤器的总压降，单位为兆帕（MPa）。

8.2.3.1空压机产气总流量，按式（6)计算

QK不 在计算周期，第i台空压机机组平均容积流量，单位为立方米每分（m/min）； Q 在计算周期，空压站压缩空气泄漏总流量（含冷凝水折算气量），单位为立方米每分 （m/min）；（取空压机的额定气量3%～10%；若冷凝液为直排，取5%～10%；反之取 3%~5%。） QG; 在计算周期，第i台干燥器消耗压缩空气流量，单位为立方米每分（m/min），按式（7） 计算

QGj——第j台干燥器额定处理压缩空气流量，单位为立方米每分（m/min)； 入， 第台干燥器耗气率，以百分比（%）表示。 3.2.3.2 空压机运行排气压力，按式（8)计算：

p2——空压机机组运行平均排气压力，单位为兆帕(MPa)； p2——空压站运行平均供气压力，单位为兆帕（MPa)。 8.2.3.3空压机的总用电量.按式（9)计算：

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T ： 在计算周期，第i台空压机运行加卸载修正系数； Q——在计算周期，第i台空压机平均机组比功率，单位为千瓦分每立方米[kW/(m"/min)]； Ki 一在计算周期，第i台空压机工作开机时间，单位为小时（h）。 a）容积式空压机运行平均机组比功率，按式（10)计算：

po×ln[(2+p。)/]

97/0.1×In[(p2±0.1)/0.1

q：—第i台空压机额定机组比功率，单位为千瓦分每立方米[kW/（m"/min)]； p2——空压机机组额定排气压力，单位为兆帕（MPa）。 容积式空压机加卸载修正系数0按式（11)计算：

K1 空压机工作开机有负荷运行时间（变频空压机在变转速工作时间为负荷工作时间），单 位为小时（h）； tk2—一空压机工作开机卸载运行时间，单位为小时(h)； tk—一空压机总的运行时间，单位为小时(h)； 空压机卸载功率系数，当卸载运行时卸载功率与满载运行功率之比；当厂家未给定时， 取t=0.4。 离心空压机运行机组比功率，按式（12)计算：

式空压机加卸载修正系数，按式(13)计算： QK

心式空压机加卸载修正系数，接式（13)计算：

8.2.4干爆燥器耗电量

8.2.4.1冷冻式干燥器的用电总量为ZEGj。

8.2.5空压站冷却水循环系统的用电量

空压站冷却水循环系统的用电量E，用于压缩空气系统冷却消耗全部电量。

8.2.6通风风机消耗的电量

通风风机消耗的电量E，用于空压站通风降温全部通风机的用电量。

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A.1空压站能效计算流程图

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A.2空压站能效计算实

1空压站能效计算流程

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B.1空压站工况及供气、设备参数

供气流量为62m/min74m/min，平均值（Qz）为68m/min。 额定供气压力（pz）为0.65MPa，实际值为0.65MPa0.69MPa，实际运行供气压力平均值（p2）为 .67MPa。 压缩空气露点小于一20℃

额定供气压力（pz）为0.65MPa，实际值为0.65MPa0.69MPa，实际运行供气压力平均值（p2）为 .67MPa。 压缩空气露点小于一20℃

空压站能效计算周期(t)为8h。

空压站能效计算周期(t)为8h。

空压机及净化设备参数如下： 配置2台160kW风冷式工频喷油螺杆空气压缩机（编号i为1、2）： 1） 额定气量（Qkl、Qk2）为30m/min； 2） 额定排气压力（p2e）为0.8MPa； 3） 额定机组比功率（q1q2）为6.1kW/（m/min）。 b 配置1台200kW风冷式变频喷油螺杆空气压缩机（编号i为3）： 1） 额定供气量（Qk3）为41m*/min； 2） 额定排气压力（p2e）为0.8MPa 3） 额定机组比功率（q:）为5.9kW/（m/min）； 下限运行频率为20Hz。 配置3台无热吸附式干燥器（编号j为1、2、3），配置零气损式冷凝水排放阀，当进气温度为 40℃、进气压力为0.8MPa时： 1） 露点小于一20℃； 2） 额定处理气量（QG1、QG2、QG3）为34m/min； 3） 额定耗气率（入1、入2、入3）为20%； 4） 额定进出口压降（△pG）为0.02MPa。 d 配置3台前置和3台后置管道式过滤器： 1）额定处理气量为34m/min； 2） 额定进出口压降（△p）为0.015MPa。 e） 管道及阀门额定进出口压降（△pL）为0.02MPa，

站房用通风风机功率（Pl、Pm、P）为3kW

可收装置，平均每小时回收利用的热量（E?）为12

B.2空压机用电量计算

B.2.1空压机实际运行排气压力

空压站实际运行排气压力，按式（8)计算：

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空压站管网总压降，按式（5）计算： △pz=△p+△p+△p=0.02+0.015×2+0.02=0.07MPa 相关数值代人式（8），即：

相关数值代人式（8），即：

B.2.2空压机实际容积流量

相关数值代人式（6），即：

B.2.3空压机用电量

空压机用电量，按式（9)计算： Eki=;XtkXqsiXQki 式中： 0, =02=03=1 空压机运行时间： tk=t=8 h 运行机组比功率，按式（10)计算： p×ln[(p2+p。)/。] 0.1Xln(p2e+0.1)/0.1] 相关数值代人式（10）.即

空压机用电量，接 式中： 空压机运行时间：

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B.3干燥器、通风机等用电量计算

B.3.1干燥器用电量计算

有控制用电，用电量近似

B.3.2通风机用电量

通风机用电总量按下式计算： 式中：

通风机用电总量按下式计算

B.3.3冷却水系统用电量

因设备无水冷却，则冷却水系统用电量Ex=0

EGI=EG2 =EG3~ 0 ZEGi =0

空压站用电量，按式（3）计算： Ez=2Eki+2Ej+2E+Ex=4225.5+0+72+0=4297.5kW.h

B.5空压站压缩热能回收利用率

ER=t×ER=8×120=960kW.h 相关数值代人T/CGMA033001一2018中式（3），即： 960

ER ZEki ×100% /R

B.6.1空压站综合输功效率

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空压站综合输功效率，按T/CGMA033001一2018中式（1)计算： 7=8X7

压缩热回收利用修正系数按T/CGMA033001一2018中式（2)计算： =1+0.2×nR=1+0.2×22.7%~1.045 空压站输功效率按式（1）计算：

B.6.2空压站用电单耗

止回阀标准空压站用电单耗按式（2)计算：

空压站供气总量按式（4)计算： Gz=60XQzXt=68X60X8=32640m 相关数值代人式（2)，即，

B.7空压站能效等级判定

变压器标准规范范本n=1.045X42.5%~44.4%

4297.5 =0.132kW.h/m 32640

玉缩空气站供气平均流量为68m"/min，压缩空气露点为小于一20℃，压缩空气为有油级 按T/CGMA033001一2018表3规定，压缩空气站能效等级为3级