前 言
本文件按照 GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件代替 GB/T16665—2017《空气压缩机组及供气系统节能监测》,与 GB/T16665—2017相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:
a) 更改了适用范围(见第1章,2017年版的第1章);
b) 增加并更改了部分术语和定义(见第3章,2017年版的第3章);c) 增加了压缩空气站和压缩空气干燥器的监测项目(见4.2.3);
d) 删除了压缩空气站压缩空气泄漏率的监测项目(见2017年版的4.2.1);e) 增加了压缩空气站和压缩空气干燥器的节能监测试验方法(见5.2);
f) 增加了新建、改建站验收的监测方法(见5.2.6);
g) 增加并更改了测量仪表的要求(见5.4,2017年版的5.5);h) 增加了使用非电力能源折算为电量的方法(见6.1.1);
i) 增加了有热回收利用的压缩空气站输功效率的计算方法(见6.1.4);
j) 增加了输出不同压缩空气品质的压缩空气站综合输功效率计算方法(见6.1.6);k) 增加了冷冻式压缩空气干燥器比功率的计算方法(见6.3.2);
l) 更改了压缩空气站的节能监测评价指标(见7.1,2017年版的7.1)。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国能源基础与管理标准化技术委员会(SAC/TC20)提出并归口。
本文件起草单位:合肥通用机械研究院有限公司、中国标准化研究院、合肥通用机电产品检测院有限公司、阿特拉斯·科普柯(上海)贸易有限公司、复盛实业(上海)有限公司、浙江开山压缩机有限公司、宁波鲍斯能源装备股份有限公司、上海斯可络压缩机有限公司、上海优耐特斯压缩机有限公司、厦门东亚机械工业股份有限公司、萨震压缩机(上海)有限公司、广东蘑菇物联科技有限公司、中机国际工程设计研究院有限责任公司、合肥科迈捷智能传感技术有限公司、福建瑞勒节能科技有限公司、爱景节能科技(上海)有限公司、南京深度智控科技有限公司、浙江博高机电科技有限公司、宁波德曼压缩机有限公司。
本文件主要起草人:鲍洋洋、刘韧、李金荣、何明、孙晓明、王新勇、吴晶晶、徐宁、王泉超、高宝华、吕诏凌、韩文浩、林思桥、程红星、沈国辉、胡俊强、顾宇、洪权、魏松凤、曾庆斌、李辉、梁建华、金国锋。
本文件于1996年首次发布,2017年第一次修订,本次为第二次修订。
空气压缩机组及供气系统节能监测
1 范围
本文件规定了空气压缩机组及供气系统的节能监测项目、监测要求、监测方法、测试项目、计算方法和节能监测评价。
本文件适用于电动机驱动的空气压缩机组、供气压力在0.2 MPa~1.6 MPa的空气压缩机组及供气系统以及压缩空气站在役运行以及新建、改建验收节能监测。
本文件不适用于设在井下、涵洞和舰船等特殊场所的压缩空气站。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T3853 容积式压缩机 验收试验
GB/T4975 容积式压缩机术语 总则
GB/T10893.1 压缩空气干燥器 第1部分:规范与试验
GB/T13277.1 压缩空气 第1部分:污染物净化等级
GB/T13277.2 压缩空气 第2部分:悬浮油含量测量方法
GB/T13277.3 压缩空气 第3部分:湿度测量方法
GB/T13277.5 压缩空气 第5部分:油蒸气及有机溶剂测量方法
GB/T15487 容积式压缩机流量测量方法
GB17167 用能单位能源计量器具配备和管理通则
GB19153 容积式空气压缩机能效限定值及能效等级
GB/T25630 透平压缩机 性能试验规程
GB50029 压缩空气站设计规范
GB/T45785 压缩空气站能源绩效评价
JB/T7662 容积式压缩机术语 回转压缩机
JB/T7664 压缩空气净化 术语
JB/T9107 往复压缩机 术语
3 术语和定义
GB/T3853、GB/T 4975、GB/T 13277.1、GB/T 15487、GB 19153、GB/T 25630、JB/T 7662、JB/T7664和JB/T9107界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1空气压缩机组 aircompressorunit
由驱动电动机、电控或调速装置、传动机构、空气压缩机和功能组件组成的总体。
3.2
供气系统 airdistributionsystem
压缩空气站内输送压缩空气的管路、储气罐、管件及必需的辅助设备组成的总体。
3.3
压缩空气站 compressedairstation
空气压缩机系统 aircompressorsystem
所有空气压缩机组、压缩空气净化干燥设备、供配电系统、冷却系统、监控系统、通风系统、热回收系统和压缩空气供气总管之前输送压缩空气的管路、储气罐、阀门、仪表及必需的辅助设备组成的总体。
3.4
压缩空气站标准吸气位置 standardinletpointofacompressedairstation
压缩空气站内有代表性的吸气位置。
注1:对于封闭房间内的压缩空气站,标准吸气位置处于环境空气进入站房的位置,如外墙开口处等。
注2:对于敞开式站房或进气滤清器设在站房外的,其位置为能让空气首先进入空气滤清器这类附件的空间位置。
3.5
压缩空气站吸气温度 inlettemperatureofacompressedairstation
压缩空气站(3.3)在标准吸气位置的气体全温度。
3.6
压缩空气站吸气压力 inletpressureofacompressedairstation
压缩空气站(3.3)在标准吸气位置的气体全压力。
3.7
压缩空气站用电单耗 specificelectricalenergyconsumptionofacompressedairstation
压缩空气站(3.3)每输出单位体积压缩空气(标准吸气位置状态)所消耗的电能。
3.8
热能回收利用率 heatrecoveryrate
压缩空气站(3.3)回收利用的热量与所消耗的电能之比。注:回收利用热量不包括在压缩空气站系统内部利用的热量。
3.9
压缩空气站额定负荷气量 ratedloadflowrateofacompressedairstation
用户向压缩空气站(3.3)设计提出的额定需求最大供气流量。
3.10
压缩空气站输功效率 outputworkefficiencyofacompressedairstation
压缩空气站(3.3)输出压缩空气中具有的有效能与其生产压缩空气所消耗的电能之比。注:压缩空气有效能为以相对实际环境大气状态为基准,压缩空气所具有的及潜在的做功能力。
3.11
压缩空气站综合输功效率 overallworkefficiencyofacompressedairstation
综合压缩空气站(3.3)热能回收利用、供气参数(压缩空气总含油量和湿度)因素换算后的压缩空气站输功效率(3.10)。
4 监测要求
4.1 节能监测检查项目
4.1.1 空气压缩机组及供气系统运行状态正常、系统配置合理。检查包括以下内容:
a) 查看系统、设备配置是否合理,运行是否正常,使用是否合理;
b) 查看空气压缩机组、干燥器设备、过滤器、水分离器及供气系统是否安装完好;是否是国家明令的淘汰产品;
c) 空气压缩机组及压缩空气站应有完整的设备台账、运行记录、检修和改造记录等技术档案,保存时间应不少于五年;其中空气压缩机组大修以后 应 按 GB/T3853、GB/T25630 进 行 测试,压缩空气干燥器大修以后应按 GB/T10893.1进行测试。
4.1.2 压缩空气站房内通风良好,压缩机吸气口应安装在背阳、无热源的场所。供气系统不应有明显破损和泄漏。
4.1.3 压缩空气输送管网应根据生产工艺需求,确定管材和管道尺寸,合理布置,尽可能减少输送压力损失。
4.2 节能监测测试项目
4.2.1 压缩空气站节能监测测试包括:
a) 压缩空气站输功效率;b) 压缩空气站用电单耗;
c) 压缩空气站平均供气流量;d) 压缩空气站管网压降;
e) 热能回收利用率(适用时);f) 压缩空气站平均供气压力;g) 压缩空气压力露点;
h) 压缩空气含油量(必要时)。
4.2.2 空气压缩机组节能监测测试包括:
a) 空气压缩机机组比功率;
b) 空气压缩机组排气压力波动值。
4.2.3 压缩空气干燥器节能监测测试包括:
a) 压缩空气压力露点;
b) 压缩空气干燥器耗气量(适用于吸附式);c) 压缩空气干燥器比功率(适用于冷冻式);d) 压缩空气干燥器耗电量;
e) 压缩空气干燥器压降。
4.2.4 压缩空气过滤器节能监测测试包括:过滤器压降。
5 监测方法
5.1 基本要求
5.1.1 监测应在空气压缩机组及供气系统正常运行状态下进行。
5.1.2 压缩空气站能源计量器具配备应符合 GB17167和 GB50029的要求以及5.4的规定。
5.1.3 对压缩空气站监测时,应选择压缩空气站具有代表性典型运行工况和周期测量,连续测量时间一般应不小于24h。对于负荷不稳定或需要更多监测数据的,可根据实际情况选择更长的监测周期。5.1.4 对负荷稳定 (压缩空气流量变化小于5%)的空气压缩机组,以2h为一个监测周期;对负荷不稳定的空气压缩机组(或系统中干燥器切换周期较长时),以一个或几个负荷变化周期为一个监测周期,监测周期不小于2h。
5.1.5 对于非循环式的冷冻式压缩空气干燥器,以2h为一个监测周期;对于循环式的冷冻式压缩空气干燥器,以4个循环周期为一个监测周期,最短不少于4h。对于无热再生吸附式压缩空气干燥器,以2h为一个监测周期;其他吸附式压缩空气干燥器,以一个完整全流程周期为监测周期。
5.1.6 监测周期内应对各参数同时采样记录,记录间隔时间不大于2min,以各组读数的算术平均值作为计算值。平均压力露点按 GB/T10893.1进行计算。
5.2 试验方法
5.2.1 空气压缩机组容积流量及压缩空气站供气流量测量应按 GB/T15487或 GB/T25630规定。
5.2.2 空气压缩机机组比功率的测量应按 GB19153和 GB/T3853规定。空气压缩机测量机组比功率时的压力比与规定值的最大允许偏差为±10%。
5.2.3 压缩空气干燥器的测试应按 GB/T10893.1的规定。
5.2.4 压缩空气压力露点的测量应按 GB/T13277.3的规定。
5.2.5 压缩空气总含油量的测量按 GB/T13277.2和 GB/T13277.5的规定。
5.2.6 新建站和改建站需要在投入正常生产运行之前进行验收时,应在压缩空气站建设及调试完成后,选择压缩空气站额定负荷气量工况和(或)部分负荷气量工况进行测量。测量工况应符合下列规定:
a) 额定负荷气量工况:100%额定负荷气量;
b) 部分负荷气量工况:按30%、50%、70%或90%额定负荷气量的先后顺序选择一个,且供气流
量不低于设计要求的最低气量,并确保所有空气压缩机不会同时满载运行;c) 供气流量范围:测量工况供气流量±5%;
d) 供气压力范围:需求供气压力±5%;e) 压缩空气站吸气温度范围:5 ℃~40 ℃;
f) 测量时间:不少于2h;当配有吸附式压缩空气干燥器时还应不少于该干燥器实际运行工况的半周期时间。
5.3 监测参数测点布置
5.3.1 压缩空气站监测参数
压缩空气站的监测参数应按以下规定的测点测量:
a) 压缩空气站吸气温度(TZx),测点在压缩空气站标准吸气位置;
b) 压缩空气站吸气压力(pZx,绝对压力),测点在压缩空气站标准吸气位置;c) 压缩空气站平均供气流量(QZ),测点在压缩空气站供气出口位置;
d) 压缩空气站用电总量(EZ),测点在压缩空气站总电源进线处;
e) 压缩空气站平均供气压力(pZ),测点在压缩空气站供气出口位置;f) 压缩空气压力露点和总含油量,测点在压缩空气站供气出口位置;g) 热能回收量(ER),测点在压缩空气站热能输出处。
5.3.2 空气压缩机组监测参数
空气压缩机组的监测参数应在以下规定的测点测量。
a) 空气压缩机吸气温度(Tx),测点在空气压缩机组标准吸气位置。
b) 空气压缩机组排气压力(pd),测点在空气压缩机组标准排气位置。c) 空气压缩机组功率(PK),测点在空气压缩机组的电源进线处。
d) 空气压缩机机组实际容积流量(QK),测点通常在空气压缩机组出口处。下列情况时可采用吸入容积流量的测量方法:
1) 无法测试排气容积流量时;
2) 如果泄漏的气体量可忽略或可单独测出,并且随后可以从吸气容积流量中扣除时;
3) 当吸入气体的冷凝作用将导致可能的排气容积流量测试不精确时;4) 采用吸入空气测试时,测试装置不会影响测试。
5.3.3 压缩空气干燥器监测参数
压缩空气干燥器的监测参数应在以下规定的测点测量:
a) 压缩空气压力露点,测点在干燥器出口处;
b) 压缩空气干燥器进、出口气量(QGx、QGd),测点在干燥器进、出口处;c) 压缩空气干燥器电量(EG)、功率(PG),测点在干燥器的电源进线处;
d) 压缩空气干燥器进、出口压力(pGx、pGd),压降(ΔpG),测点在干燥器进、出口处。
5.3.4 压缩空气过滤器监测参数
压缩空气过滤器进、出口压力参数(pLx、pLd)、压降(ΔpL),测点在过滤器进、出口处。
5.4 测量仪表
使用仪表的量程应满足电参数、温度、压力和流量测量等要求,仪表(含在线工作仪表)的准确度应不低于表1规定,仪表应在检定的有效期内。
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