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一、壓縮空氣的成本到底有多高?
空氣來自大氣，取之不盡，用之不竭，工業現場很多人都認為使用壓縮空氣是不需要成本的，對壓縮空氣成本認識及其淺薄，這是導致現場浪費的一個主要原因。
工業空壓機的能耗指標通常用“比能量”來表示。
比能量指標表示的是輸出單位體積壓縮空氣所需的平均耗電量：KWh/m³(ANR)。該指標在空壓機輸出壓力為0.7MPa(G)時在0.08～0.12KWh/m³(ANR)范圍內，數值越小，表示效率越高。
空壓機的比能量因空壓機和輸出壓力而異。如按我國絕大多數地方的工業用電每度電費0.6元計算的話，制造1m³(ANR)壓縮空氣所需電費為1.8分錢～7.2分錢。
除電費外，壓縮空氣制造成本中還有空壓機潤滑油、定期保養及設備折舊費等。
以年工作時間4000小時的中型螺桿式空壓機為例，該部分成本與電費各占19%和81%。如將這部分成本也計入的話，1m³(ANR)壓縮空氣的實際制造成本為6分錢～9分錢。
由此來看，壓縮空氣并不便宜，簡歷壓縮空氣成本意識是氣動節能的第一步。
二、石化行業高能耗現狀分析
(一)較高的設備能耗
石化行業既是能源生產大戶也是能源能耗大戶，石油加工過程中消耗大量能耗能源。其中設備能耗是煉油化工裝置能耗主要組成部分。
根據中國石化2005年的統計，中國石化2005年終能耗約合1020.58萬噸標油，由設備消耗轉化的燃料油、燃料氣、電耗、蒸汽占了67.84%，其中電耗占18.44%，接近187.7萬噸標油。
電能主要由動設備，如泵、風機、空壓機等消耗，用于輸送分離各類介質。
總的來說，設備用能占了煉油化工裝置用能的70%左右，提高設備及設備系統的能效是石化企業節能減排的主要途徑之一。
(二)空壓機的用能問題分析
以空壓機為例，設備能耗較高主要表現在以下幾個方面：
1、部分空壓機偏離設計工況
通過某石化煉油分布6000V空壓機效率測算得出，空壓機匹配的電機負責率平均值是77.3%，接近下限75%，有的甚至只有41%�？諌簷C運行負荷偏離設計工況，動力負載率有待提高。
2、工藝用空壓機缺少能效評價方法
一般動力空氣壓縮機，產品標準、試驗方法、能效標準齊全。但節能檢測方法標準系1996年頒布實施，應根據現狀進行修訂。
工藝用空壓機缺乏能效考核標準。由于工藝用空壓機種類繁多，型式各異，大部分功率大，難以監測，目前還缺乏能效考核標準，掌握的能效數據少，難以判斷空壓機性能是否高效。
3、變負荷運行調節急待改善
石化行業對于低負荷運行常采用加卸載/回氣調節的方法，能耗很大，調節下來的氣量相當于對于這部分做的功完全浪費了。
系統低負載運行，還帶來壓縮空氣后處理設備低效率運行。在匹配不完全合理情況下，系統的多數設備處于部分低負載的狀態，能源使用效率地下現象十分嚴重。
壓縮空氣系統能耗的96%為工業空壓機的耗電。我國工業空壓機的耗電量約占全國總耗電量的6%。
三、當前我國用氣企業空壓機系統的主要問題
在當前我國用戶的壓縮空氣系統中，能源浪費主要表現為泄露偏大、空壓機配置及運行僅以保壓為目的、供給壓力不合理、噴嘴低效、設備用氣存在浪費、現場工人用氣成本意識淺薄等問題。
1、壓縮空氣泄漏。
在泄露問題上，工廠中的泄露量通常占供氣量的10%～30%，而管理不善的工廠甚至可能高達 50%。
有時一個汽車組裝車間的泄漏點就有2萬個，其中，泄露量的90%以上來自設備使用中的零部件老化或破損。
2、現場管理人員低估泄漏造成的損失。
比如，在供氣壓力為0.7MPa下的氣管中一個直徑1mm的泄漏小孔，每年導致的損失高達約3525度電，幾乎相當于兩個三口之家的全年家庭用電，如表2。
加強泄漏損失意識、普及泄漏檢測及預防手段是當前工作重點。當前國內一些企業在開始利用ECOSO泄露檢測儀及泄露點掃描槍查漏堵漏，并已取得一些成效。
3、空壓機的不合理配置及運行。
通常，為使輸出壓力波動小，很多空壓機采用吸氣閥調節方式。這種方式在沒有供氣的情況下也仍需消耗40%～70%額定功率的電力，浪費較嚴重。
為此，導入變頻控制、臺數控制，采用空壓機房節能監控系統等措施對削減電力十分奏效。
而這些在工廠的實際操作中基本都被忽略，保證壓力成為大多數工廠對空壓機管理的唯一要求。
4、供氣壓力偏高造成浪費。
由于管道壓力損失不確定，設備啟動存在流量高峰等原因，空壓機的供氣壓力有時比現場要求壓力高出0.2MPa～0.3MPa。
而末端設備每提高0.1MPa，空壓機的耗電就提高4%～8%，造成了巨大的能源浪費。
有時工廠也會為了少數幾臺壓力要求高的設備，而整個調高供氣的壓力，這在能源使用配置上極其不合理，非明智之舉。
5、噴嘴不正常使用造成浪費。
噴嘴在噴氣織機、制造加工的精修及機加工等工藝現場被廣泛使用，其耗氣量在某些產業領域達到總供氣量的50%。有的現場人員很容易為了追求大沖擊力而擅自擴大噴嘴噴口、提高供給壓力，從而造成很大的用氣浪費。
6、其他原因造成的浪費。
在氣動設備中存在用氣不合理的現象也比較突出，例如確定工件是否卡到位的氣體背壓檢測、真空發生器給氣等存在不工作也不間斷供氣現象。
尤其是化學藥液槽等用于攪拌目的的用氣、輪胎制造中的定型充氣等，從0.7MPa的高壓減壓到0.1MPa～0.2MPa使用的現象非常普遍，浪費得令人痛心。
從工藝上把握設備的實際需要壓力和低耗氣量是使設備耗氣合理化的前提。由于設備用氣不合理導致的浪費平均估計為供氣量的20%。
以上種種問題，表明當前壓縮空氣系統的使用中用氣浪費比較嚴重。 用氣設備的節能改造措施有：
使用新型氣動噴嘴節能裝置和脈沖式氣槍，工件到位時噴嘴開始吹掃
工件到位時真空發生器開始供氣
高耗能氣動設備改為電動設備(工藝攪拌)
大型氣缸改兩節節能型氣缸
壓縮空氣滿足設備低需求壓力，增加合適儲氣罐緩沖瞬間大的用氣量
在特定行業采用專業氣動設備，如電解鋁行業推廣使用的打殼缸專用節氣閥等
因此，只要對壓縮空氣系統開展詳細調查，明確問題所在，采取合理有效的節能措施，整個系統可以實現20%甚至更高的節能效果。
四、小結
2010年初，筆者對中國某輪轂企業進行氣動系統節能改造，同樣實現系統節能30%以上。
在我國如果能廣泛開展氣動節能活動、普及氣動節能技術，每年可為國家節約用電約600億度，折合金額360億元，對于企業來說具有非�？捎^的經濟效益和社會效益。
本文雖然從石化行業說起，但耗能與節能措施是相同的：
針對我國化工、化纖、紡織、汽車、橡膠、電子半導體、加工機械等制造行業的大中型企業，以降低空氣壓縮機能耗為目的，結合各個行業特點研究切實可行的節能技術，制定一整套行之有效、易于實施、投資回收期小的節能實施流程，將節能措施行業化、系統化、具體化、可操作化、可視化并進而規范化，可為企業的節能降耗和國家的節能目標做出應有的貢獻。
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作者:德耐爾@德耐爾空壓機 空壓機修訂日期：2019-09-12
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