空压系统在现代工业中是能耗大户，对于高耗能低效率的空压系统进行节能改造，提高其运行效率，是一个系统工程。

空压系统因其元器件造价低廉、系统易维护等特点，从20世纪70年代开始在工业自动化领域的应用渐渐扩大，至今已在众多行业中发挥着日益重要的作用。压缩空气的应用几乎遍布每一个工厂，从小型的机加工车间，到大型的化工企业都拥有相应的空压系统。

然而，随之带来的是空压系统的能耗问题，其已成为现代工业中的主要耗能系统之一。美国、南非等国家在空压系统上的能耗占其全国工业总耗电量的9%左右，而欧洲空压机耗电约占其工业总耗电量的10%。在我国，2010年压缩机的耗电量高达到2700亿度，约占全国工业总用电量的8.7%。

如今，空压系统普遍存在的效率低下以及浪费严重等问题已引起了人们的关注。无论是研究机构还是用户企业都将更多的注意力放在空压系统的节能工作上。

本文通过介绍压缩空气的主要耗能形式，针对当前空压系统节能存在的问题，针对性的提出了4大主要节能措施，并指出了我国空压系统节能的前景。

当前空压系统存在的问题

长期以来，我国制造业一直强调粗放型为主的发展模式，在大多数生产企业中，空压系统的效率很低，普遍存在着严重的浪费。因此，为了提高企业利润，降低能耗，很多企业纷纷开展了简单节能活动，例如管道堵漏、空压机加装变频装置等。但是，由于缺少系统化的整体节能手段与技术的支持，节能活动取得的效果十分有限。目前国内空压系统节能主要面临能耗评价不合理、空压站运行不科学、供气节能管理待优化和末端设备节气待提高4个问题。

节能措施

参照当前我国空压系统节能存在的主要问题，本文有针对性的介绍了以下4个方面的节能措施。

1.新的空压系统能耗评价指标

气动功率是一种新的压缩空气能耗评价指标，该指标通过分析压缩空气状态变化与外界机械能转换的关系，基于焓与熵的变化，考虑了不同温度下的影响，用以表示空气相对大气环境的做功能力。该能量评价指标可揭示空压系统各环节的能量损失，为空压系统节能诊断尤其是节能率的计算奠定了理论基础，为选用能效高的气动元器件和设备提供了计算依据。

2.空压站运行优化管理

对于空压站空气压缩机系统控制的问题，按现有的控制技术，大致分为压力控制和流量控制。

目前，世界上各主要的空压机制造商都有开发出各自不同的空压机群控制系统。但对于通过缩小空压机系统的运行压差，降低系统的运行压力，仅有少数几家空压机制造商推出了相关的产品，但其应用范围有限，对于有些压缩空气量变化较大的场合，其系统压差依然较大，不能有效降低系统的运行压力，而且大多数控制器仅起到自动控制或顺序控制的作用，对于如何使整个空压系统高效可靠的运行，各空压机制造商研究甚少。

相对于以压力匹配为控制目标的空压站控制系统，还有一种基于流量控制的空压机群控制方法，即在满足工业现场生产所需压力的基础上，根据用气流量变化来优化空压机群的运行组合及各空压机产气负荷的分配，以提高空压机群的运行效率，降低其运行能耗。

3.供气环节节能监控管理

1）泄漏检测

压缩空气泄漏点的定位是气动系统节能领域的重要技术，当气体通过小孔向大气环境泄漏时，气体产生的紊流将在小孔处产生超声波，超声波沿直线传播，具有良好的指向性，通过检测压缩空气泄漏位置产生的超声波信号能够快速地定位泄漏点。

此外，还有一种基于基准流量的并联接入式气体泄漏量测量方法。导入基准流量，可以消除未知容积的影响，在被测对象容积未知的条件下即可测量出管路设备的泄漏量。

2）力、流量、露点和电力的监控

科学、准确、可靠的计量监管是保证企业高效率生产，减少浪费，保证最佳经济效益的重要手段之一。今后，减少浪费、削减工业流体介质用量将成为企业节能减排工作的一个重点。对于空压系统来说，压力、流量、露点和电力的实时监测及管理都是非常必要的。首先，压力和流量作为工业过程控制的重要参数，可以反映出空压系统的工作状态；其次，对露点的测量可以得到压缩空气的干燥程度，避免各部件在介质潮湿的情况下低效工作；最后，通过对于电力的检测，可以了解整个系统尤其是压缩机的耗电量。

3）压缩空气增压技术

采用局部增压的方法，降低空压机的输出压力是空压系统节能技术体系非常重要的组成部分，具有十分显著的节能效果。目前常见的压缩空气增压技术由于输出流量小、效率低，限制了其在工业现场的推广应用。为了提高压缩空气局部增压技术以及装置的输出流量和效率，满足工业现场的需要，出现了一种高效、大流量压缩空气增压技术，利用了驱动腔内压缩空气的膨胀能，有效地提高了增压器的输出流量计效率，能够更好的满足工业现场的需求，具有较好的推广前景。

4.末端节能用气设备

以喷嘴为例，气动喷嘴广泛地应用于工业自动化现场，尤其是在机械加工等行业，其比重大约占整个气动系统耗气量的50%左右。在能源问题日益突出的今天，气动喷嘴的节能具有更加重要的意义。传统喷嘴利用减压阀来降低喷嘴供气压力，以实现减少流量的目的，但是这种方法存在大量的能量损失。为了提高喷嘴的效率，减少压缩空气的消耗，最新提出了一种将连续气流转化为矩形等不连续流量气流的装置，该装置由于不使用减压阀，可以减少减压阀部分造成的压力及能量损失，增强喷吹效果，降低空气消耗量。

我国空压系统节能的前景

空压系统在现代工业中是能耗大户，对于高耗能低效率的空压系统进行节能改造，提高其运行效率，是一个系统工程。然而，我国大部分企业在空压系统使用中存在效率偏低、浪费严重、欲实施节能也无从下手和缺乏经验等问题。无论是工厂企业还是专家学者，都在不断探寻着行之有效的节能技术。北京爱社时代科技发展有限公司（ECOSO），实践并推广了本文所介绍的高能效低能耗的节能措施，采取了从源头到末端的节能诊断改造服务，在多家企业的应用中，实现了每年实现节电5000万kW.h以上，已累计产生节能效益超过6000万元。为我国的企业节能事业，做出良好的参照与表率。

目前，我国空压机的耗电量已接近3000亿kW.h。按平均节能率20%估算，全国每年可节约用电约600亿kW.h，折合标煤2160万t，减少CO2排放5700万t。做好空压系统的降低能耗工作，具有良好的经济效益与社会效益。