技术领域：
本发明属于电厂空压机节能改造技术领域，具体涉及一种电厂喷油螺杆型空压机站节能改造方法。
背景技术：
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随着环境问题的日益突出，导致在建火电厂数量急剧下降，未来我国电力能源重点将转向核电、水电、风电以及太阳能等新能源，现有火电厂总体数目将维持不变。由于火电增长数量受到限制，各大电厂均开展和进一步挖掘火电厂节能改造的潜力。在火电生产工艺中压缩空气主要用于热工仪表、除灰输送和检修杂用三大领域，而空压机站运行故障直接影响整个火电厂运行可靠性，严重时可造成停机事故，故空压机系统被誉为火电厂“第二厂用电系统”。众所周知空压机系统是个耗能极高的系统，据有关数据显示空压机的有效利用率仅为23％左右，因此提高空压机系统各个环节能源利用率刻不容缓。通常空压机出口气体先经过冷干机进行冷却后，简单分离压缩空气中的液体后进入双塔干燥器对压缩空气进行进一步干燥，而双塔干燥器运行时，一个塔进行压缩空气吸附流程时，另外一个塔则进入再生环节。目前干燥器塔在进行再生时，抽取一部分压缩成品气进行加热后吹除塔内吸附剂，随后将该宝贵的成品气排入大气。同时在塔再生冷却时，同样抽取成品气冷却塔内吸附剂后排入大气，本来空压机利用率就较低，加之塔进行再生时仍要浪费宝贵的成品气。现有电厂空压机站干燥剂再生时存在以下缺陷和不足：(1)采用冷干机和无热或微热组合式干燥器，存在供气质量欠佳，同时较高的露点会导致仪表阀门锈蚀和除灰系统形成板结；(2)采用压缩成品气进行干燥剂再生，造成气体浪费严重，进一步加大空压机电耗。
技术实现要素：
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本发明的目的是针对现有喷油螺杆型空压机站存在的不足，提供了一种电厂喷油螺杆型空压机站节能改造方法，其能够降低空压机成品气气耗，减少空压机运行电耗，并为仪表阀门、除灰系统、杂用气系统提供高品质的气体，降低因空压机不稳定运行造成电厂停机生产事故，为电厂安全、经济运行保驾护航。
为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案来实现：
一种电厂喷油螺杆型空压机站节能改造方法，包括如下步骤：
1)收集电厂原有空压机站原始资料，待收集完成后进入步骤2)；
2)测量电厂原有空压机站干燥剂再生气耗，并进入步骤3)；
3)测量电厂原有空压机站供气露点，并进入步骤4)；
4)计算电厂原有空压机站消耗电费，并进入步骤5)；
5)确立电厂空压机站节能改造方案，并进入步骤6)；
6)计算电厂节能改造后空压机站消耗电费，并进入步骤7)；
7)进行空压机节能改造效益分析，并进入步骤8)；
8)测量电厂节能改造后空压机干燥器再生气耗，并进入步骤9)；
9)测量电厂节能改造后空压机站供气露点，并进入步骤10)；
10)电厂空压机节能改造结束。
本发明进一步的改进在于，步骤1)中收集电厂原有空压机站原始资料，其具体步骤如下：
101)收集电厂原有空压机站空压机台数n、型号、功率pi、电压、流量qi、压力以及全年开机时间ti；
102)收集电厂原有空压机站干燥器台数m、型号、功率pj、电压、露点、处理气量以及和每台干燥器与喷油螺杆空压机的连接方式；
103)收集电厂储气罐的压力、体积以及与干燥器的连接方式。
本发明进一步的改进在于，步骤2)中测量电厂原有空压机站干燥剂再生气耗时，一种方法为在空压机供气出口与干燥器入口连接处安装流量监测传感器，干燥器供气出口处安装流量监测传感器，利用干燥器入口和出口之间的流量差除以干燥器入口流量即可得到干燥器再生气耗η；
另一种方法为直接在干燥器再生排气口与消音器连接处安装流量传感器测量干燥器再生时排气流量，利用排气流量除以空压机铭牌标定额定流量，即可得到干燥器再生气耗η。
本发明进一步的改进在于，步骤3)中测量电厂原有空压机站供气露点时，在干燥器供气出口处安装露点监测传感器，并将测得露点数据π与干燥器铭牌标定露点数据进行对比，判断二者是否一致，若不一致则说明该干燥器露点不达标。
本发明进一步的改进在于，步骤4)中计算电厂原有空压机站消耗电费计算公式为：
其中，￥前为改造前空压站消耗总电费，元；θ为电费单价，元/kwh；n为改造前空压机台数，m为改造前干燥器台数，pi为改造前空压机额定功率，kw；ti为改造前空压机全年开机时间，h；pj为改造前干燥器额定功率，kw；αj为改造前干燥器再生次数，次/天；βj为改造前干燥器再生每次耗时数，h/次；dj为改造前全年开机天数，天；
原有空压机改造前总气量为
本发明进一步的改进在于，步骤5)中确立电厂空压机站节能改造方案时，采用零排放再生干燥器，即干燥器再生不需要排放成品再生器，通过对环境空气加热后抽入干燥器塔内对干燥剂进行再生，改造后空压机实际运行台数为
本发明进一步的改进在于，步骤6)中计算电厂节能改造后空压机站消耗电费为：
其中，￥后为改造后空压站消耗总电费，元；θ为电费单价，元/kwh；l为改造后空压机和干燥器台数，wi为改造后空压机额定功率，kw；si改造后为空压机全年开机时间，h；wj为改造后干燥器加热器额定功率，kw；ej为改造后干燥器风机额定功率，kw；λj为改造后干燥器再生次数，次/天；γj为改造后干燥器再生每次耗时数，h/次；μj为改造后全年开机天数，天；
改造前后单机空压机功率pi＝wi保持不变。
本发明进一步的改进在于，步骤7)空压机年节省经济效益为￥＝￥前-￥后，节能比
本发明进一步的改进在于，步骤8)中测量电厂节能改造后空压机干燥器再生气耗时，在改造后空压机供气出口与干燥器入口连接处安装流量监测传感器，干燥器供气出口处安装流量监测传感器，利用干燥器入口和出口之间的流量差除以干燥器入口流量得到改造后干燥器再生气耗ω。
本发明进一步的改进在于，步骤9)中测量电厂节能改造后空压机站供气露点时，在干燥器供气出口处安装露点监测传感器，测得改造后露点数据为λ；改造后气耗η应小于改造前气耗ω，改造后露点λ应小于改造前露点π。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明提供的一种电厂喷油螺杆型空压机站节能改造方法，通过收集改造前空压机站原始资料，为节能改造提供数据计算依据，测量原有空压机站干燥剂再生气耗，后续依据此气耗进行节能改造定量分析，测量原有空压机站供气露点，并依据压缩空气规程，结合压缩气体应用领域不同，综合评价原有空压机站供气品质，计算空压机站改造前后年消耗电费，易于改造前、后节电分析对比，进行空压机站节能改造效益分析，精确计算出改造投资回收年限与节能比，改造后重新测量空压机站气耗和露点测量，进一步确定空压机站改造的必要性。
进一步，本发明收集空压机站空压机数量、功率、额定电压、供气压力和流量，收集后处理器干燥器数量、功率、露点、吸附与再生周期，在确立空压机与后处理连接方式和后处理再生工艺流程的基础上，综合计算改造前整个空压机站运行状况，进一步挖掘空压机站节能改造的空间。
进一步，本发明可采用两种方法精确测量空压机后处理干燥机再生气气耗，利用该气耗可计算出整个空压机站系统节能量，并为后续改造方法提供计算依据。
进一步，本发明利用高精度露点测试仪测试空压机站供气露点，并与原有干燥机露点参数作对比，判断供气露点是否达标，同时计算改造前整个空压机站电耗，方便为后续节能分析与对比。
进一步，本发明利用成品气再循环技术，后处理干燥塔内干燥剂再生时，利用成品气使得干燥剂再生，不再向外部环境排气，减少成品气浪费，并进一步回收再生后气体，降低空压机系统干燥器再生气耗，使得空压机运行台数减少，进一步减小空压机电能损耗。
进一步，本发明计算改造后空压机站年消耗电费，并与改造前年消耗电费对比分析，计算节能比与投资回收年限，改造后至少节电20％，节能效果好，同时改变原有空压机开备用方式，间接提升了空压机系统的安全性。
进一步，改造后再次进行空压机站后处理气耗测试，保证节能效果，同时采用新型干燥技术，能够为除灰系统、仪表系统、杂用气系统提供高质量的气体，避免除灰系统出现板结，降低仪表系统锈蚀概率。
进一步，本发明自动化程度高，进一步降低人工成本和减小人工操作，并保证空压机系统连续安全可靠地运行。
综上所述，本发明节能效果好，提升空压机系统的安全性，为后级用气设备提供了高品质气体，适用于热力、石油、化工、冶金等工业用气领域。
附图说明：
图1为本发明改造方法的流程图。
具体实施方式：
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
如图1所示，本发明所述的一种电厂喷油螺杆型空压机站节能改造方法，包括如下步骤：
1)收集电厂原有空压机站原始资料，待收集完成后进入步骤2)；
2)测量电厂原有空压机站干燥剂再生气耗，并进入步骤3)；
3)测量电厂原有空压机站供气露点，并进入步骤4)；
4)计算电厂原有空压机站消耗电费，并进入步骤5)；
5)确立电厂空压机站节能改造方案，并进入步骤6)；
6)计算电厂节能改造后空压机站消耗电费，并进入步骤7)；
7)进行空压机节能改造效益分析，并进入步骤8)；
8)测量电厂节能改造后空压机干燥器再生气耗，并进入步骤9)；
9)测量电厂节能改造后空压机站供气露点，并进入步骤10)；
10)电厂空压机节能改造结束。
本实施例中，步骤1)中收集电厂原有空压机站原始资料，其具体步骤如下：
101)收集电厂原有空压机站空压机台数n、型号、功率pi、电压、流量qi、压力以及全年开机时间ti；
102)收集电厂原有空压机站干燥器台数m、型号、功率pj、电压、露点、处理气量以及和每台干燥器与喷油螺杆空压机的连接方式；
103)收集电厂储气罐的压力、体积以及与干燥器的连接方式。
本实施例中，步骤2)中测量电厂原有空压机站干燥剂再生气耗时，一种方法为在空压机供气出口与干燥器入口连接处安装流量监测传感器，干燥器供气出口处安装流量监测传感器，利用干燥器入口和出口之间的流量差除以干燥器入口流量即可得到干燥器再生气耗η；另一种方法为直接在干燥器再生排气口与消音器连接处安装流量传感器测量干燥器再生时排气流量，利用排气流量除以空压机铭牌标定额定流量，即可得到干燥器再生气耗η；上述两种干燥器再生气耗测量方法可根据现场实际情况选择。
本实施例中，步骤3)中测量电厂原有空压机站供气露点时，在干燥器供气出口处安装露点监测传感器，并将测得露点数据π与干燥器铭牌标定露点数据进行对比，二者应该一致，若不一致则说明该干燥器露点不达标，严重时影响电厂空压机站供气品质。
本实施例中，步骤4)中计算电厂原有空压机站消耗电费计算公式为：
其中，￥前为改造前空压站消耗总电费，元；θ为电费单价，元/kwh；n为改造前空压机台数，m为改造前干燥器台数，pi为改造前空压机额定功率，kw；ti为改造前空压机全年开机时间，h；pj为改造前干燥器额定功率，kw；αj为改造前干燥器再生次数，次/天；βj为改造前干燥器再生每次耗时数，h/次；dj为改造前全年开机天数，天；原有空压机改造前总气量为
本实施例中，步骤5)中确立电厂空压机站节能改造方案时，采用零排放再生干燥器，即干燥器再生不需要排放成品再生器，通过对环境空气加热后抽入干燥器塔内对干燥剂进行再生，改造后空压机实际运行台数为
本实施例中，步骤6)中计算电厂节能改造后空压机站消耗电费为：
其中，￥后为改造后空压站消耗总电费，元；θ为电费单价，元/kwh；l为改造后空压机和干燥器台数，wi为改造后空压机额定功率，kw；si改造后为空压机全年开机时间，h；wj为改造后干燥器加热器额定功率，kw；ej为改造后干燥器风机额定功率，kw；λj为改造后干燥器再生次数，次/天；γj为改造后干燥器再生每次耗时数，h/次；μj为改造后全年开机天数，天；改造前后单机空压机功率pi＝wi保持不变。
本实施例中，步骤7)空压机年节省经济效益为￥＝￥前-￥后，节能比
本实施例中，步骤8)中测量电厂节能改造后空压机干燥器再生气耗时，在改造后空压机供气出口与干燥器入口连接处安装流量监测传感器，干燥器供气出口处安装流量监测传感器，利用干燥器入口和出口之间的流量差除以干燥器入口流量即可得到改造后干燥器再生气耗ω。
本实施例中，步骤9)中测量电厂节能改造后空压机站供气露点时，在干燥器供气出口处安装露点监测传感器，测得改造后露点数据为λ；改造后气耗η应小于改造前气耗ω，改造后露点λ应小于改造前露点π。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。