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智慧空压站——典型案例
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智慧空压站——典型案例

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【摘要】:空气压缩机作为提供气源动力的工业现代化基础机械,广泛应用于机械制造、石油化工、矿山冶金、服装纺织、电子电力、医药食品等各大重要行业,是仅次于电力的普及能源之一,随着工业4.0时代的到来,压缩机行业也面临着巨大的挑战和发展。

某海上装备建造基地,地处江苏省某工业园区,占地约140万平方米。主要业务包括:自升式钻井平台、半潜式钻井平台、钻井驳船及多功能辅助平台的建造,钻井船舾装及大型海工结构件的建造。

 

在基地中,由五台型号功率不同的空压机组成空压站,为整个生产基地提供着源源不断的动力。

▲基地气站

 

需求和挑战:
1、生产效率低
根据管道压力调整空压机的工作状态,手段比较单一,无法根据产能所需用气量的变化进行自动调整空压机的运转,产生了较大的电能浪费。

 

2、无法适用全部工况
在空压站由多台空压机组成空压机组时,仅通过空压机控制器调节,会导致空压机长期在低频,或者长期在高频工作,没有根据整个空压站的用气量动态调节每台空压机的工作状态,产生不必要的耗电。

 

3、安全有隐患
在人为调整的情况下,可能存在两个方面的安全隐患,一方面,当空压机组功率长期处于较高的状态,可能会由于机组排温过高影响正常运行和设备寿命,甚至宕机;另一方面,当空压机组产气量不满足用气量,可能会影响生产过程,甚至生产停线。

 

4、不能掌握设备状况,维护成本高
空压机组都没进行联网,不能远程实时查看设备运行状况,也不能实时或者与统计用气量,需要专人管理,效率低下。

智物联携手合作伙伴为该基地提供智慧空压站整体解决方案,通过如来方略柜的现场部署实现,如来方略柜集成通讯、采集、计算、控制、存储等核心功能,并部署了边缘式全智能压缩机组动态配载系统(Dynaload)。

 

智慧空压站解决方案

 

一、联接设备,感知数据
基于MixIOT智慧工业核心引擎的智慧气站解决方案,以“物联对象”理论定义现场数据采集,实时进行数据采集,统计计算,并有效的过滤掉各类噪波数据、干扰数据,能够准确无误的计算出空压站及各台机组气电比、耗电量等运营关键数据,在降低人工成本、减少运营人员的基础上大大提升数据的准确性和报表实时性。

 

▲ 气站监控界面

 

二、科学算法,智能调控:
智慧气站集成部署了全智能压缩机组动态配载系统(Dynaload)。基于采集到的空压站内关键设备数据,结合实际生产需求,Dynaload系统运用科学的算法计算最优空压机组动态配载策略,反向控制各台空压机运行状态,在满足实际需求情况下,进行设备动态组合,实时动态调配,尽可能降低各机组负载或减少开机机组,从而大幅降低压缩空气浪费和电能损失和保证气源稳定。

▲ Dynaload系统示意图

同时,调控不需要人为参与,解决了人为调节效率低下的问题。此外,厂区都配有气罐,Dynaload系统还可以根据实际需要采集气罐数据,并将气罐数据纳入计算中,能够更加精细地进行空压机控制。

三、工业互联,转型升级
动力中心作为制造现场非常重要的组成部分,也是企业能耗管理重点所在。正是因其特殊性和代表性,动力中心的“智能化”升级,已被看作是传统制造企业拥抱工业互联网,进行产业升级转型的第一步和最佳“切入点”。

 

▲ 现场施工对接图

 

▲ 如来方略柜在现场

 

 

▲ 提供能耗报告和分析(节选)

 

智慧气站在保证提供足够的供气量的情况下,结合实际生产需求,对空压机组下的各台设备进行动态组合,智能调控空压机组的配载,减少空压机组的耗电量,延长空压机的设备寿命,为企业实现安全生产、节能减排、增产增效、精细管理的目标。

当前气站月耗电大约在600000~650000度,根据近段时间监控的统计数据(上图)可以看出该气站用气波动很大大,可节能空间很大。

项目实施后,通过估算最少可以降低该气站 15%的电量浪费,月节电最低可达到约80000度,按工业平均用电0.7 元/度计算,一个月可节约电费56000元。 

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