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工场节能降耗设施

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  工厂节能降耗措施_农学_农林牧渔_专业资料。工厂节能降耗措施 能源是人类赖以生存和活动的物质基础, 在现代化工厂企业, 最主要的体现形式是动力, 而电力应用首当其冲。进入新世纪以来,能源已成为世界的焦点之一,它直接关系到经济和 民生,国内的经济

  工厂节能降耗措施 能源是人类赖以生存和活动的物质基础, 在现代化工厂企业, 最主要的体现形式是动力, 而电力应用首当其冲。进入新世纪以来,能源已成为世界的焦点之一,它直接关系到经济和 民生,国内的经济的发展和能源的关系变得越来越突出。在生产粗放的时代,能源问题还不 很突出,企业总是把注意力放在扩大生产上,只要产量上去就会有利润。而现在能源和利润 的关系变得越来越紧密,企业的经济决策人应以新的思考理念,完善好能源和利润的关系。 当前企业管理的流行语是‘ ‘节能任重于天,细节决定成败’ ’ 。 言归议题,目前企业的能源使用和用电状况,怎样节电,有什么有效措施?这是企业面临 的实际问题本文侧重与后者的探讨。 企业的用电状况以冶金工厂为例。说到钢铁企业,就想象到高炉林立,铁水奔流,钢花怒 放,轧机轰鸣,以一个年产百顿以下钢铁产品的中型企业来说,通常就有矿山,原料厂,高 炉,炼钢,轧钢,铸造。 。 。 。 ,及其他配套设施,通常需要约 MVA 以上的电力负荷,每天就 要消耗数十万度的电能。 这些厂矿所装备的典型设备和电气系统, 如原料厂的烧结机长距离 输送带的运行;炼铁高炉装料卷扬机的电力拖动,热风炉的大型鼓风机电动机启动;炼钢厂 的转炉的顶吹氧,倾炉装置、风机的转动和调速;轧钢机的大型初扎高压同步或绕线异步电 机、直流调速连轧机的控制;铸造熔炼电路的供电,以及相应的通用附属设备如工业锅炉、 大型水泵、空压机和遍布的轨梁起重机,等等。 应看到,随着企业技术进步和发展工厂的许多电气设备几经换代,技术水平和效率已有 很大提高。如电气开关已一再升级,像 80 年代以前的高压油开关已彻底淘汰,取之以新型 真空开关,空气开关;电力变压器已由各种老型号改型到铜芯 S7 型并向 S9 型过渡;普通 交流异步电动机已由 J 系列升级到 Y 系列;直流电机调速系统经由水银整流器、交直流发 电机—电动机组,更新为晶闸管直流调速机组;当今交流变频调速技术,解决了交流电机的 无极变速问题,且效率更高,不一而言。当前我国在行业整顿,优化组合,企业竞存,优胜 劣汰中,保存及新型成长的国有大中型民营企业,技术装备和自动化程度已有相当水平,初 具现代化规模,供电系统电力效能都有较大提高。当然也应看到,许多传统老工业企业及一 些乡镇规模较小、技术较弱的工厂,有许多老旧设备还在运行,电力设备节电性能较差,节 能降耗技术改造任务还很繁重。 在目前情况下, 企业的节能降耗包括节电, 潜力的挖掘的技术问题, 如何解决, 我有几点, 论述如下。 首先是影响设备电耗的技术因素。电气设备是为生产工艺服务的,工艺是否先进合理,自 身能耗,自不待言,这里主要分析电气设备本身的能耗原理。电力作为电能由其它能源转换 产生, 作用于电气设备以电压电流的表现形式做功, 其单位消耗的电功率为 Pn=W/T[kWh], 并以转化为机械能,光能,化学能的形态,产生机械动力、光照、点解或充电等。然而电器 设备在对负载进行有效做功[pf]的同时,也有一部分无效做功损耗,二者之和才是总的有功 功率[pn],这就是电器设备的效率,这是其一.另外,由于大多数电气设备为感性负载,如电动机 线圈除电阻外还含有电感,从电工学的原理,将产生电压电流的不同相,从相关电压、 电流或功 率功率矢量三角形看起来,实际有功功率 pn 要小于装置总的功率,叫作视在功率 ps,还有 一部分为无功功率 PL[电感上的功率],因此,有一个称为功率因数 Pf 的重要电器参数,专 门表征这一电能的数量关系,Pf=Pn/Ps。容性负载情况类似,但常常用来补偿感性无功功 率。此外,广义上的功率因数 PF 还包括波形畸变造成的附加电能,后面还要谈到。可以看 出, 要想减小无谓的电能损耗, 应从几方面入手, 一是提高电器设备[包括负载设备]的效率, 二是提高电气系统的功率因数,进而消除无功电流,同时要合理供电,减小线路损耗。以下 拟结合目前企业主要电气装备情况,分类表述。 电力配电变压器是换能效能较高的设备,尽管如此,由于存在空载损耗、负载损耗和热 损耗,在厂矿用量很大,且不少老旧产品,使用不尽合理,因而节电挖掘空间很大。如能以 S9 及以上系列产品更替旧产品,节电回收年限为 2—3 年,特别是 SC11 型卷铁芯变压器, D10 型单相配电变压器,非晶合金配电变压器等,空载损耗下降非常可观,有可能成为今后 发展方向。 供电线路线损是电力损耗的重要原因,低压线路尤甚。治理工作要重视日常供电管理,包 括减少无效运行、长明灯、提高功率因数,知微而见著,同时要着重改善电网结构。在改进 电网结构,构建安全经济优质电网方面,应走出一个长期的习惯误区,即以最大负载选取变 压器,按安全电力选取导线截面和条数,而忽略了经济运行,按照最新电网结构优化理论研 究结果,与常规电网结构相比,选取变压器容量要加大,台数要增加,线路截面要加大,条 数增多,并治理电网低功率因数和谐波,这样,电网的容量比显著增大,条数增多,负载调 整功能增强, 促使电网运行中供电设备过载减少从而减少线路电压损耗, 提高供电质量和安 全可靠性。 目前,我国部分农村供电证试行单、三相变压器混合线路供电,这种供电结构国外已广泛 采用,其原则是,单相变压器直接到户,最大限度减少低压线路降压,因而西方国家配电线‰以下。不过,西方国家配电系统采用中性点直接接地或小电阻接地方式,单相 变压器仅用一只套管,比较经济。我国苏州地区采用以单相铁芯变压器双套管方式,结果基 本相同,对于以采用三相四线制供电的部位,则采取以三相卷铁变压器改造的方式,这应该 是一种创新。建议厂矿也可因地制宜,灵活性地采用类似方法,在新建或改造供电系统时应 用,如在使用整流或隔离变压器时,可尽量采用高压变压器,对孤远大电流低电压线路,可 采用高压供电。就地降压的方式。 电动机作为方便高效的传动机械,是电力能源的重要的应用,通常人们把直流电机、交流 异步电动机和交流同步电动机作为电机的三大机种, 如在冶金大型轧钢机电力拖动、 交通电 力机车中直流机组等,此外还有大大小小各种类型用途电动机,但以往在各行业应用中,三 相交流异步电动机和直流电动机最为普遍。 电动机及其控制技术发展很快, 如直流电机调速 系统,目前已采用模块化整流器件及数字式调速产品;随着微电脑和电力电子技术的发展, 变频调速真正解决了交流电机的调速问题并得到了广泛应用, 永磁伺服电机、 开关磁阻电机 等新型机电一体化控制技术和设备涌现并迅速成熟,这些技术,很多都与节电有关,使电机 的效能特性有了很大提高。 那么, 今后电动机及控制技术还有什么发展, 是否还有节电空间? 结论是肯定的,社会发展和技术进步总是向前的,为了提高电动机的控制特性和节能水平, 技术界一直孜孜不倦不遗余力地研究改进产品。 就拿变频器来说, 虽然低压交—直—交通用 变频器已广泛使用,尤其在水泵风机类负载得到普及,取得显著节电效果,而大容量高压变 频器的试制推广方始热行,国产高压变频器产品已趋成熟,占有了市场一席之地。为了改进 普通型变频器的含 5 次以上谐波的非标准正缺陷, 一方面, 推出以三电平多电平为代表的各 种完美正弦波方案, 改进一般带滤波桥式整流器波形畸变的电路, 一方面对需要场合采用交 —交矢量变频控制,这种矩阵式电力变换器[MC],是一种绿色环保型变频器新概念,波形 好,效率功率因数高,可四象限运行,是一种极有发展前途的新技术。不少专题论著中还建 议我国供电电压标准在交流 380V 与 6000V 之间, 增加若干电压标准,以适应现有电力电子 器件参数,便于推广变频器、软启动开关等新型节电产品的应用。 就 是 电 动 机 自 身 的 改 进 和 换 代 , 也 有 发 展 余 地 , 如 我 国 2002 年 颁 布 了 电 机 国 标 [GB18613---2002]《中小型三相异步电动机效能限定值及节能评价值》 ,上海市经委立项开 展了新型三相电机的研究, 新的样机已于浙江完成, 效率完全达到国标新要求和国外同类产 品指标关键技术包括冷轧硅钢片的使用,可消除主要谐波‘△—Y’正弦绕组等;其他如石 化企业推广的 Y×2 高效电机,变频器专用电机等,也在其内。测算说明,采用新型节能电 机所投入的资金,完全可由节电所得早期补偿。 设备的低功率因数和谐波, 会造成设备的自身和电网相当大的附加无功电流, 增加电网输 变电以至发电设备的负担,影响设备运行及命运。功率因数低主要因感性负载产生,基本方 法采用无源校正,并联电容补偿,或同步机调节。在电容无功补偿使用中,根据经验,应注 意不宜采用功率因数控制器型控制器,而应优先采用无功功率型、无功电流型控制器,以免 切投震荡。如要同时兼顾谐波治理,则可采取无源校正的另一方式,接入 LC 滤波器,如针 对变频器产生的奇次谐波,专门设计了各种滤波器,或采用有源滤波器动态补偿。无源滤波 的优点是简单、成本低、故障少,但体积重量较大,只适于静态和较单一谐波的补偿,且不 易快速动态补偿,而有源功率因数校正[APFC]可在网络和负载变化时,全面快速动态进行 补偿,节电及保证电网质量。 电力照明耗电较大,也是节电重点。如配电盘柜的信号灯换成节能类型,各种照明节电 新产品较多,高管压光效高的节能荧光管、稀土三基色节能荧光灯;电子式镇流器曾在节电 方面起到过一些好作用, 但最今有一些技术回归, 主要是新型感容式荧光灯镇流器的研制成 功,节电效果不错,寿命延长不少。 我国是最大的发展中国家,尽管目前已取得了巨大发展,然而与发达国家相比,技术和专 业管理仍相对落后。就以能源利用来说,我国的单位 GDP 能耗和其他统计能耗,比之还相 差较大,节电节能潜力很大。节电与节能,不只是单纯技术和经济问题,它对于转变国民经 济发展方式,实现可持续发展战略,起着重大作用。

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