1、前言

　　近几年，在全国范围内持续发生大规模雾霾，污染严重，习主席在视察时亲自过问。严重的环境污染对我们之前的经济增长方式甚至经济结构提出了质疑，如果不能明显降低能耗水平，当前的资源和环境可能无法承受。因此“节能减排”在“两会”上发出了最强音；从中央到地方，从政府到企业都已经将节能减排纳入重要的议事日程。

　　节能减排是利国利民的大事，对于工业来说绝不是可有可无的。如果工业企业的产能接近饱和，而中央着力支持第三产业，那么在生存资源日渐紧张的情况下，每个传统行业中都会有相当比例的企业会倒下，剩下的企业一定是在角逐中占据成本优势的企业。而节能关系到企业的成本，进而影响到盈亏平衡点，由量变引起质变，它可能就会影响到是否能够生存。这一点对于能耗高、毛利率低的某些行业尤为明显。

　　用户企业应该未雨绸缪，通过节能工作来降低成本，提高毛利率，减少包袱。节能不仅是降低生产成本的直接途径之一，而且是提升企业内生动力和市场竞争力的一个重要途径。

　　2、压缩空气系统节能方案

　　2.1 发酵工艺改进及群体控制

　　发酵工艺是制药企业的核心工艺，一般采用离心空压机产生大流量的压缩空气，向发酵罐供应空气，满足有氧发酵的要求。

　　某制药企业随着发展壮大，发酵罐的数量由原来的19个增加至现在的24个，离心空压机每小时耗电量大、每天24小时持续运转、能耗成本很高，占据企业电费将近60%。通过持续改进，目前发酵能耗已经下降30%左右，为企业创造了大量的纯利润。

　　其中改进的主要方法是：根据不同的发酵品种，对发酵工艺进行持续监控，满足发酵的最佳工艺要求，在此基础上进行智能调节，使得供气压力、供气流量恰好满足最佳条件，提高发酵效率、提高产量，为企业实现增产、增收、节支。该技术重点采用监控系统、空压机群体控制系统，使得工艺需求更精确、气体使用效率更高，在监控系统的协助下对工艺进行持续改进。

　　2.2开创离心空压机自由转速调节的先河

　　2.2.1 离心空压机的调节方式

　　离心压缩机具有运行平稳、流量大、设计效率较高等优点，但也存在着流量调节较为复杂、容易发生喘振的缺点。

　　离心压缩机常用的三种流量调节方式为：

　　（1）调节转速。通过调节转速，使得离心压缩机的特性曲线呈现平行线移动，不同转速之下具有不同的流量-压力特性，如图1。

　　从图中可见，随着转速下降，对应的流量和压力都呈现下降，且曲线相互平行，此为“相似原理”。采用转速下降进行调节，可以实现以下几个特点：

　　a.不引入阻力损耗。通过转速的降低，叶轮做功呈现自然下降，流量和输出压力呈现下降趋势，不需要引入阻力环节，就能对流量进行调节。由于没有阻力环节，不会因为阻力而损失能量。

　　b.压缩过程中的损耗有所降低。通过转速的降低，叶轮与空气的相对运动速度减缓，摩擦等损耗有下降趋势。体现在压缩过程中的产热量下降，损耗降低能够节省压缩时的功耗。

　　调节转速是离心压缩机的一种有效的调节方式，由于不引起阻力损耗、降低压缩损耗的作用，是最省功的调节方式，在蒸汽透平压缩机中使用广泛，具有很多的应用实践。因此，节能系统应优先选用调节转速的方式。但是，对于电机拖动的离心压缩机，其转速是基本固定的，很难采用简单的方式进行调速，通常的变频调速又容易引起压缩机发生喘振，因此，应选择先进的、成熟的技术进行相应的转速调节，本方案将进行重点叙述。

　　（2）调节阀门。调节阀门是离心压缩机一种简单的调节方式。通过对阀门的调节，开度减小，在阀门两侧形成压力差，将系统的有效输出压力减少，气体流动受限，从而使得流量减少，系统运行在所需的平衡点上。

　　阀门分为进气阀门和排气阀门，分别具有不同的作用：

　　a.进气阀的阻碍作用，降低了实际的进气压力，形成了一定的真空度，进入的气体变得相对稀薄，使得流量下降。同时，进气阀也会提高进气温度。

　　b.排气阀的阻碍作用，提高了实际输出压力，使得压缩机向压力增大、流量减小的工作点移动，限制了流量。

　　综上，阀门的作用概括起来就是，通过引入流动阻力，使得流量降低，从而满足工艺的要求，会造成能量的损失。

　　阀门的能量损失如图2。

　　气体流过阀门