工业效率

CSA C837-16压缩空气效率标准

CSAPublication

经过近三年半的开发工作,加拿大标准协会C837-16文件“压缩空气系统的监测和能源性能”终于发布并可供使用下载.工作以书面文档是由一个CSA技术委员会组成人员从电力公司和政府组织、压缩空气制造商和最终用户来自美国和加拿大,与该委员会活动促进和协调由CSA组(见委员会成员列表)。

由于压缩空气行业在性能测量方面面临挑战,该项目由加拿大电力公司魁北克Hydro启动并支持。在报告系统能量读数时出现了不一致的问题。该公司要求CSA技术委员会T402(工业设备技术委员会)开展工作,以解决这些挑战。因此,成立了一个新的小组委员会,从2012年秋季开始制定标准。

标准是什么?

标准的引入定义了制定的原因及其主题(经许可使用):

“历史上,用于确定压缩空气系统的能量性能的方法缺乏一致性。这常常使利益相关者难以提出有关能源效率的明智决策。这种缺乏一致的信息使确保任何现有或优化系统的任务复杂化为有效运营。

该标准规定了收集哪些信息,以及如何使用透明、均匀、有效、可重复和一致的测量方法来测量或计算电力、能量、流量、压力和生产输出等系统参数。

本标准提供了定义用于建立能源绩效指标(ENPI)和能量基线(eNB)的方法的指导,以作为整体能源管理系统(eNMS)或其他相关目的的一部分。对于压缩空气系统,提供了概述了用于测量,估计和报告能量性能的一致方法的特定要求。

本标准的目的是通过ISO 50006,能源管理系统的要求对准,使用能量基线(eNB)和能量性能指标(ENPI) - 一般原理和指导,适用于压缩空气系统。

本标准不打算取代ISO 11011等其他标准定义的压缩空气系统能效评估(审核),也没有规定可用于提高压缩空气系统能效的措施。

范围

1.1夹杂物

本标准适用于具有以下特性的压缩空气系统:

a)电驱动的三相空气压缩机等于或大于5马力;

B)容积式固定空压机及相关设备;

C)工作压力在2.5和17 bar(g)之间(36和250 psi(g));和

d)压缩空气的工业和商业应用。

1.2排除

本标准不打算用于以下目的或系统:

a)电驱动的单相压缩机;

b)支架测试,测量或认证空气压缩机的性能;

C)热回收的测量;

本标准的内容

该标准有一个参考出版物列表,用于读者的指导,并提供用于澄清工作体内提到的重要术语和短语的定义。描述如何通过定义与压缩空气系统有关的指示符(ENPI)和能量基线(图1)来测量和量化能量性能的一般说明(图1)。定义了处理流程(图2),以指导读取器以采取的一般步骤,以执行所需的测量,计算和比较。过程的关键是创建能量基线作为用于比较系统可能改变的后续测量周期的起点。例如,由于能效项目,能量绩效指标的变化可以显示对系统的变化。这些测量可以由用户使用,或许是电力公用事业能量程序或工厂管理器,以量化对系统的能量性能的改进。这可能会进入能源计划的整体性能总数。重要的是此过程是持续的连续一致的测量和对系统的比较,以确保能节省能量,并且系统正常运行。

CACFig1

图1:该标准定义了一系列能源性能指标(EnPI),并指导读者如何将指定的基准期与任何报告期进行比较(来源CSA C837-16)。

CACFig2

图2:该标准提供了如何确定能量基线的定义和建议行动。(CSA C837-16来源)。

任何测量都必须有一个定义的测量边界,这样能量基线和额外的测量周期就可以进行全面的比较。在任何复杂的系统中,都有许多可供测量的选择,这些选择通常是由物理上可能的或经济上可行的来决定的。一旦边界被定义,所有的能量输入都被确定用于测量,以及压缩空气输出。

确定了一些静态因素,它们对测量过程很重要,但不会随时间常规变化。这些可以是一个工业工厂的产品类型,每天的班次,工厂的占地面积,典型的系统压力和其他因素。确定了一些可能将这些静态因素转变为相关变量的条件,如改变电厂的运行时间。

指引读者为比较过程确定适当的基线和报告期间。对数据收集进行了一般性的讨论,如如何测量,数据收集频率,数据质量,能源基线的计算和比较。对数据的标准化进行了一些讨论,如果在捕获基线和完成最近的测量之间发生了一些变化,这是必要的。例如,一个工厂可能改变他们的生产过程和/或开始第三班次。在这种情况下,能源性能指标可能需要规范化(调整)以进行公平比较。

该标准承认这样一个事实,即系统的规模和系统总能耗与设施总能耗的比较可能决定用于测量和计算enpi方法的复杂性。因此,对于只占总负载一小部分的小型系统,可以使用简单而廉价的Level 1测量方法。如果系统很大,并且消耗了总负载的很大一部分,那么值得对系统进行全面的测试,并以3级精度连续监测enpi。

CACFig3

图3:对于这个示例系统,可以根据用户的需求选择许多系统边界(Source CSA C837-16)。

能源绩效指标

该标准将两个enpi定义为在开发任何基线时的强制要求。这些是系统比功率(SSP)和总能耗(TEC)。可选指标是特定能源消耗(SEC)和部分非生产使用(PNPU)。它们的定义如下:

  • SSP -测量期间发送到测量边界的平均kW除以输出的平均流量x 100。其输出功率可能为每100 cfm的平均千瓦。这是产生压缩空气效率的一个指标。
  • TEC -在特定的测量周期内测量边界内消耗的总kWh。这可以是压缩机效率的一个指标,也有多少空气正在产生。
  • SEC -总kWh消耗除以用户定义和指定的生产单位。通常这可以是生产的产品单位数或产品的重量。它跟踪系统能量消耗如何随产品输出而变化。
  • PNPU - 与测量周期内测量的平均流程相比,对减少测量边界的非生产压缩空气流量百分比的估计。在一些植物中,这可能在周末定期生产停机期间容易地测量。在别人中,可能需要一些特殊的测试。在大多数植物中,这将是泄漏和系统浪费的指标。

这些能源性能指标依赖于系统压力,因此标准规定压力应始终在同一时间测量。

CACFig4

图4:连续监测系统可以报告F或压缩空气系统的概念化图(源CSA C837-16)。

要测量的参数

该标准确定了五个参数,以各种指定的方式进行测量或估计,作为enpi的输入。测量范围内的所有设备:

  • 力量
  • 压力
  • 能源
  • 产量

该标准承认,测量这些参数有时是昂贵的和不切实际的,特别是如果系统是总电厂负荷的一小部分,所以三个不同的测量级别被确定。Level 1可能是最简单的抽查测量,Level 2可能是更复杂的估计,基于定义更复杂的测量和计算方法,Level 3可能是更复杂和昂贵的参数直接测量,使用专为这一目的设计的精确仪表。该标准讨论了确定这些参数的各种方法,以指导用户,这取决于他们的系统的特性和什么是可能的。一些例子可能是在一天中的不同时间间隔使用加载/卸载压缩机的秒表测试来计算流量,这可能达到1级精度。这些参数也可以根据每个系统控制器的输出和压缩机的额定功率和流量来估计,如使用运行时表时所做的。或实际的流量计和千瓦时表可能安装临时或永久的基础上,以测量参数在3级。

该标准对各种测量和计算方法进行了讨论。这些包括使用安培、电压和功率因数估算来计算三相功率消耗,以及轻载压缩机功率因数的调整。讨论了来自系统控制器的数据的使用,并允许作为计算的输入方法。文中还讨论了利用CAGI单来辅助估算的问题。讨论了有关铭牌信息的系统数据收集和开发报告的建议。

在标准结束时,存在三个测量级别的三个完整说明性示例(L1至L3),以及用于读取器的引导的三种不同示例系统的eNPI的计算。

希望该标准将为业界提供有用的目的,并帮助标准化数据的收集,以报告能源计划以及考虑实施效率改进项目的客户。已经存在使用本标准的一个例子,以支持加拿大BC Hydro的新能源计划。作为具有系统的新倡议大型客户的一部分,1,000惠普和UP可能是100%的资金,如果他们进行系统基线监测,可以在其系统上进行能量审计,并启动低成本/没有成本的能源措施。该计划的关键是安装永久监控,符合CSA C837-16。希望更多的组织将采用本标准,以便为压缩空气系统的能量效能测量指导。

委员会成员在各个时代在整个方面的制定中:

R. Marshall,马尼托巴水电,温尼伯,马尼托巴省,椅子

“说明”号豪瑞(美国)公司,米德洛锡安,美国德克萨斯州

d·布斯Sullair Corporation,Lexington,肯塔基州,美国

t·布伦南加拿大自然资源,渥太华,安大略省

a .茶业Hydro-Québec分布,蒙特拉尔,魁北克

A.J.科尔多瓦,v.j.帕森基加拿大成立,多伦多,安大略省

达,LeapFrog能源技术公司,密西索加,安大略省

I. Filsoofi,DV系统公司,巴里,安大略省

jr射击,圣戈班(一种植物),温尼伯,马尼托巴

上面Kondapi,美国国家电网,雪城,纽约,美国

M. Krisa,英格索兰工业技术,戴维森,北卡罗来纳州,美国

e . Lutfy加拿大阿特拉斯科普柯压缩机公司。Dollard-Des-Ormeaux,魁北克

r·莫雷尔压缩空气管理影响RM公司,vaudreil - dorion, Québec

西里尔·戴彼第穆雷马尔贝克,里贾纳,萨斯喀彻温

光盘。皮炎加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华的BC水电公司

K.H. Reiter,Kaeser Compressors Canada Inc., Boisbriand, Québec

h . Rutman普惠加拿大,朗格伊,Québec

r . Tmej安大略省能源部,多伦多,安大略省

d . WoodbeckCN Rail,Winnipeg,Manitoba

L. Contasti,CSA组,多伦多,安大略省项目经理

委员会主席感谢所有与会者作出的最有价值的贡献和花在这一标准开发上的大量时间。

该标准可在CSA集团的网站上找到www.csagroup.com。

欲了解更多信息,请联系Ron Marshall, Marshall压缩空气咨询公司,电话:204-806-2085,电子邮件:ronm@mts.net。

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