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化工企業(yè)電氣節(jié)能技術(shù)措施

時(shí)間:2024-01-24 19:05:00 紅萍 能源審計(jì)師 我要投稿
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化工企業(yè)電氣節(jié)能技術(shù)措施

  化工企業(yè)正在從傳統(tǒng)的規(guī)模型向能效型轉(zhuǎn)變,環(huán)保、節(jié)能設(shè)備的采用越來(lái)受到國(guó)家的重視,這就使得老的化工企業(yè)必須淘汰高耗能的動(dòng)力設(shè)備,采用新型節(jié)能設(shè)備。下面由小編為大家分享化工企業(yè)電氣節(jié)能技術(shù)措施,歡迎大家閱讀瀏覽。

  1.新型節(jié)能電動(dòng)機(jī)在企業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

  化工企業(yè)正在從傳統(tǒng)的規(guī)模型向能效型轉(zhuǎn)變,環(huán)保、節(jié)能設(shè)備的采用越來(lái)受到國(guó)家的重視,這就使得老的化工企業(yè)必須淘汰高耗能的動(dòng)力設(shè)備,采用新型節(jié)能設(shè)備。石油化工企業(yè)生產(chǎn)都是比較大型的企業(yè),生產(chǎn)流程長(zhǎng),電動(dòng)機(jī)數(shù)量較多,而且電動(dòng)機(jī)都是長(zhǎng)周期運(yùn)行的設(shè)備,是企業(yè)耗能的主要設(shè)備,電動(dòng)機(jī)的耗電量約占整個(gè)石油化工企業(yè)總耗能的60%以上,所以率先在石油化工企業(yè)推廣新型高效節(jié)能電動(dòng)機(jī)是非常有必要的,這也是企業(yè)節(jié)能減排的一大措施,有利于降低企業(yè)的運(yùn)行成本,增大企業(yè)的利潤(rùn)空間。

  目前我們國(guó)家應(yīng)用到石油化工企業(yè)的高效節(jié)能電機(jī)主要為YB系列和YB2系列電動(dòng)機(jī)。各個(gè)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的節(jié)能電機(jī)型號(hào)不同,節(jié)能方式也不盡相同,主要從主流的幾個(gè)制造工藝方面和大家交流一下。

  1)轉(zhuǎn)子制造工藝的提高,采用高導(dǎo)磁低損耗的硅鋼片,比如含有稀土成分的硅鋼片鑲嵌在轉(zhuǎn)子上,就能夠提高導(dǎo)磁率,提高電機(jī)的出力。

  2)大功率電動(dòng)機(jī)散熱系統(tǒng)的改進(jìn),我們知道電動(dòng)機(jī)如果運(yùn)行溫度過(guò)高其出力會(huì)一定程度上降低,電動(dòng)機(jī)廠家將電動(dòng)機(jī)的外殼采用平行散熱筋,其中垂直和平行兩種方式同時(shí)采用。

  3)采用強(qiáng)制散熱方式,對(duì)于功率較大的電動(dòng)機(jī)可以在定子繞組鑲嵌的外殼中增加空冷器,風(fēng)力直接作用于定子內(nèi)部,而不是從電動(dòng)機(jī)表面散熱。

  4)優(yōu)化電動(dòng)機(jī)的線圈設(shè)計(jì),減少端部漏磁,以及熱量的損失,同時(shí)轉(zhuǎn)子和定子之間的氣隙改進(jìn)也能降低電動(dòng)機(jī)漏磁,提高磁通量。

  高效節(jié)能型電動(dòng)機(jī)以其節(jié)電效果明顯,安全運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng),越來(lái)越受到企業(yè)的高度重視,電動(dòng)機(jī)廠家也加大了開(kāi)發(fā)力度,國(guó)家也出臺(tái)了相關(guān)政策,低效的電動(dòng)機(jī)在改造過(guò)程中也逐漸的采用高效節(jié)能型電動(dòng)機(jī)。

  2.變頻節(jié)電技術(shù)在生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用

  變頻器是將可控硅的通斷作用于工頻電源,將工頻電源變換為另一頻率電源的電能控制裝置。我們國(guó)家現(xiàn)在使用的變頻器主要有以下兩種工作方式。

  1)交–交變頻器。在使用頻率固定的運(yùn)行狀態(tài)下可以將交流電轉(zhuǎn)換成頻率和電壓可調(diào)的交流電。這種工作方式轉(zhuǎn)換省去了中間的變流環(huán)節(jié),所以轉(zhuǎn)換效率高,操作簡(jiǎn)單,但是在這種工作方式下頻率的調(diào)節(jié)范圍比較小,只能夠在額定工作頻率的一半以下,不能任意調(diào)整,所以適用于一些容量大的低速拖動(dòng)系統(tǒng)。

  2)交–直–交變頻器。在頻率固定的運(yùn)行狀態(tài)下,首先將工頻交流電壓通過(guò)變流環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)換成直流電壓,然后將直流電轉(zhuǎn)換成頻率可調(diào)的交流電。這種工作方式對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作頻率的范圍以及電動(dòng)機(jī)的特性具有一定的適應(yīng)性,是一種使用很廣泛的變頻方式。變頻器整套裝置一般由整流元件單元、中間直流單元、逆變單元和控制單元四個(gè)部分組成。我們知道電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和工作頻率是成正比的,變頻器就是通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)工作電源頻率的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)的,是一種比較理想的高效率電動(dòng)機(jī)調(diào)速方式。而且通過(guò)變頻器調(diào)整電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,可以得到0赫茲到工頻50赫茲的平滑調(diào)速,能夠根據(jù)生產(chǎn)需求任意調(diào)整,這點(diǎn)要優(yōu)于傳統(tǒng)的調(diào)速方式。

  變頻器由于能夠給電動(dòng)機(jī)平滑的運(yùn)行曲線,從0赫茲到50赫茲,基于這一點(diǎn),我們可以把變頻器應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)。傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)主要采用自耦降壓,星三角降壓等,但都有一定的局限性,變頻器啟動(dòng)便能很好的解決這個(gè)問(wèn)題,由其對(duì)于重載啟動(dòng)的風(fēng)機(jī),渣漿泵,離心機(jī)等啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩非常大的場(chǎng)合,我們可以根據(jù)不同的負(fù)載特性選擇變頻器啟動(dòng)電機(jī)的不同方式,例如電流突跳啟動(dòng),限流啟動(dòng),降壓?jiǎn)?dòng)等其他方式。減少電動(dòng)機(jī)對(duì)負(fù)載的沖擊。提高設(shè)備的使用壽命,達(dá)到設(shè)備節(jié)能的效果。

  隨著變頻器人機(jī)界面的不斷開(kāi)發(fā),變頻的應(yīng)用技術(shù)越來(lái)越成熟,利于操作,便于維護(hù)。通過(guò)人機(jī)界面我們可以了解到:

  1)參數(shù)設(shè)置引導(dǎo)功能,根據(jù)系統(tǒng)引導(dǎo)程序逐級(jí)進(jìn)入,查看,設(shè)置運(yùn)行參數(shù),進(jìn)行調(diào)試。

  2)圖形界面的引入,通過(guò)圖形界面我們可以直觀的查看,運(yùn)行電流,電壓,查看其它的運(yùn)行參數(shù)和模式,適時(shí)地調(diào)整設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

  3)支持協(xié)議通訊可以和上位PC機(jī)聯(lián)機(jī)通訊,構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)管理,提高管理水平。

  4)內(nèi)置應(yīng)用宏軟件,變頻器內(nèi)部根據(jù)產(chǎn)品特性的需要把常用的幾種應(yīng)用模式固化到裝置內(nèi),使用時(shí)只要按照負(fù)載特性選取相應(yīng)的應(yīng)用宏就可以了。變頻器作為一種新型的控制裝置,在工業(yè)調(diào)速節(jié)能方面發(fā)揮著越來(lái)越大的作用,總之,變頻器因其節(jié)能效果明顯、可靠、功能多,才是變頻器普及的關(guān)鍵。

  3.企業(yè)照明系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)

  石油化工企業(yè)的傳統(tǒng)照明系統(tǒng)大部分采用白熾燈、高壓鈉燈,金鹵燈以及熒光燈作為光源,在多年的實(shí)踐使用當(dāng)中,它們的節(jié)能效果并不是很理想,很大一部分電能通過(guò)燈具自身產(chǎn)生的熱能而浪費(fèi)掉,也是因其燈具產(chǎn)生的熱量大,使其使用壽命也大大的縮短,使用成本和維修工作量也在逐年的增大。

  很長(zhǎng)一段時(shí)間以來(lái),大量的工程技術(shù)人員投入了相當(dāng)大財(cái)力和精力進(jìn)行開(kāi)發(fā)新型節(jié)能燈具,經(jīng)過(guò)幾年來(lái)的研發(fā)和新產(chǎn)品實(shí)際應(yīng)用,高性能白光LED新型光源逐漸登上了歷史的舞臺(tái),受到廣大用戶的一致好評(píng)。現(xiàn)在大功率LED光源已經(jīng)逐步的投入到市場(chǎng),由最初的小型點(diǎn)光源逐步的發(fā)展到大功率面光源,也可以根據(jù)用戶現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的需求制造特定的光源,在石化企業(yè)有些現(xiàn)場(chǎng)不便于大面積裝配燈具,這時(shí)候采用大功率LED面光源可以解決這個(gè)問(wèn)題,這也是LED光源能夠很快的被業(yè)內(nèi)人士所接受的一個(gè)原因,LED光源作為新一代光源,以其使用壽命長(zhǎng),節(jié)能效果明顯,其市場(chǎng)占有率逐年增加,白熾燈、熒光燈和高壓氣體放電燈等傳統(tǒng)光源將逐漸被淘汰。隨著電子產(chǎn)品價(jià)格的發(fā)展趨勢(shì),LED光源的市場(chǎng)價(jià)格也會(huì)逐漸的降低,以更多的數(shù)量投入到各行各業(yè)中。

  LED光源也是一種比較環(huán)保的綠色光源,鈉燈,金鹵燈在高溫情況下如果破裂,會(huì)有汞蒸氣以及其它有害介質(zhì)產(chǎn)生,傳統(tǒng)的照明燈具由于使用過(guò)程中溫度較高,使用壽命較短而且燈絲易斷、玻璃易碎,而LED光源本身不存在這些問(wèn)題,并且LED光源可以根據(jù)客戶需求定做非標(biāo)尺寸,利于施工,便于維護(hù)。LED光源因其自身散熱量低,不分解有毒介質(zhì),無(wú)電磁干擾,使用壽命長(zhǎng),維護(hù)成本低等特點(diǎn),我們可以認(rèn)為L(zhǎng)ED光源是未來(lái)綠色環(huán)保燈具的發(fā)展方向。

  電氣自動(dòng)化工程中的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)

  1、合理選擇變壓器。

  其一,變壓器材料,必須要不斷地優(yōu)化和創(chuàng)新變壓器的制作材料,并且要堅(jiān)持節(jié)約的理念,有機(jī)地結(jié)合硅鋼片、銅片以及絕緣材料,才能夠在保障變壓器性能的前提下達(dá)到節(jié)能的效果。

  其二,銅材料,銅材料作為一種十分優(yōu)質(zhì)的材料,其在變壓器節(jié)能設(shè)計(jì)的過(guò)程中起到了十分重要的作用,所以,電線和電柜中必須要逐漸地選擇銅材料來(lái)代替硅材料,從而才能夠有效地降低變壓器空載運(yùn)行過(guò)程中的能源損耗,最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。

  其三,節(jié)能變壓器,隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,諸多節(jié)能變壓器應(yīng)運(yùn)而生,電氣自動(dòng)化工程技能設(shè)計(jì)的時(shí)候,應(yīng)該優(yōu)先選擇節(jié)能變壓器。節(jié)能變壓器具有諸多優(yōu)點(diǎn),比如節(jié)能、減排等優(yōu)點(diǎn)。在選擇節(jié)能變壓器的時(shí)候,必須要保障其正確的接線方式,才能夠充分地發(fā)揮出節(jié)能變壓器的作用和價(jià)值,在使用的過(guò)程中應(yīng)該盡量避免變壓器長(zhǎng)期處于超載運(yùn)行,從根本上避免電能的浪費(fèi)和變壓器的磨損。

  其四,變壓器配置,必須要確認(rèn)變壓器的容量,必須要結(jié)合實(shí)際情況確認(rèn)變壓器的容量,從而才能夠保障容量的合理性,如果容量過(guò)大,就會(huì)導(dǎo)致變壓器長(zhǎng)期處于輕載的狀態(tài),進(jìn)而造成電能的浪費(fèi),如果容量比較小,那么就會(huì)導(dǎo)致變壓器長(zhǎng)期處于過(guò)載運(yùn)行,直接影響到變壓器的使用壽命。必須要結(jié)合電氣自動(dòng)化工程的實(shí)際情況選擇變壓器的臺(tái)數(shù),盡量避免使用多臺(tái)變壓器,避免資源出現(xiàn)浪費(fèi)的現(xiàn)象。

  2、降低高次諧波。

  在電力系統(tǒng)中,諧波的存在不僅會(huì)造成能耗的增大,還會(huì)對(duì)電氣設(shè)備的正常運(yùn)行造成危害,如導(dǎo)致電網(wǎng)可用容量的降低、影響設(shè)備的利用率、引發(fā)繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)或者拒動(dòng)等。而對(duì)于諧波的處理,可以適當(dāng)增加整流變壓器的二次側(cè)相數(shù),也可以利用有源濾波器,更可以更換無(wú)諧波污染的變頻器等,都能夠取得良好的效果,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。

  3、合理選用無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。

  無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的主要作用就是促使變壓器上輸電消耗有效地降低,從而能夠提高效率。無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備作為電氣自動(dòng)化工程中極為重要的組成部分,其會(huì)對(duì)電氣自動(dòng)化工程的質(zhì)量和節(jié)能帶來(lái)十分重要的影響,所以,必須要重視無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的選擇,如果選擇不科學(xué)、合理,就會(huì)對(duì)供電系統(tǒng)帶來(lái)十分巨大的影響,因此,在選擇無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的時(shí)候,主要應(yīng)該遵守以下幾個(gè)原則。其一,必須要結(jié)合實(shí)際參數(shù)進(jìn)行選擇,必須要結(jié)合電氣自動(dòng)化工程的實(shí)際參數(shù)來(lái)選擇科學(xué)、合理的電壓容量和負(fù)荷等。其二,必須要考慮電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際情況,在選擇無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的時(shí)候,應(yīng)該結(jié)合電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行狀況來(lái)進(jìn)行考慮,必須要掌握補(bǔ)償電路的實(shí)際情況,然后結(jié)合線路的實(shí)際負(fù)荷進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的選擇,如果負(fù)荷比較小,應(yīng)該選擇靜態(tài)補(bǔ)償裝置,如果負(fù)荷比較大,應(yīng)該選擇動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。為了能夠達(dá)到最佳的補(bǔ)償效果,應(yīng)該選擇適應(yīng)面廣、跟蹤定位準(zhǔn)確的模糊投切方式,其主要就是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的補(bǔ)償電容組內(nèi)的電容器本身的實(shí)際分擔(dān)方式以及按比例分配方式等都并不會(huì)獲得實(shí)際需要的補(bǔ)償效果。

  4、合理選擇電力電纜。

  電力電纜作為電氣自動(dòng)化工程中的基礎(chǔ)條件,電纜的投資在整個(gè)電氣自動(dòng)化工程中占據(jù)了十分大的比例,尤其是電力系統(tǒng)在運(yùn)行的時(shí)候,對(duì)于電力線路的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用也是一筆比較巨大的投資。所以,在選擇電力電纜的時(shí)候,必須要從綜合方面加以考慮,結(jié)合能夠通過(guò)電流強(qiáng)度以及相對(duì)經(jīng)濟(jì)的電流密度曲線來(lái)確認(rèn)電纜的截面積。目前,我國(guó)電力電纜材質(zhì)主要包括了銅材和鋁材等材質(zhì),從成本的角度來(lái)講,鋁制電纜比較便宜,電氣工程如果選擇鋁制電纜,那么無(wú)論在安全方面還是節(jié)能方面都會(huì)比銅制電纜比較差。

  5、選擇高效光源。

  在針對(duì)照明光源的選擇時(shí),應(yīng)該結(jié)合使用場(chǎng)所,依照國(guó)家有關(guān)規(guī)定,優(yōu)先使用高效節(jié)能光源,利用其較普通照明燈更高的發(fā)光效率,減少電能的消耗。例如,在衛(wèi)生間、樓梯間等位置,應(yīng)該選擇吸頂燈或者聲控?zé);在工業(yè)廠房中,由于對(duì)照度的要求較高,加上運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng),應(yīng)該優(yōu)先選擇金屬鹵化物燈具,而且若單一光源無(wú)法滿足實(shí)際需求,可以采用兩種光源,又或者混合光源,有效提高照明度,降低電能的消耗。需要注意的是,如果使用的是金屬鹵化物燈或者高壓鈉燈,則需要搭配節(jié)能鎮(zhèn)流器,可以起到更好的節(jié)能降耗效果。另外,光源的選擇和設(shè)計(jì)應(yīng)該結(jié)合照明需要以及環(huán)境因素的影響進(jìn)行綜合考慮,確保在充分滿足照明要求的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源的目的。

  節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)方案

  1、線路傳輸耗損的減少

  通過(guò)對(duì)線路傳輸耗損的控制,有利于提升電氣系統(tǒng)的節(jié)能效益,這可以進(jìn)行系統(tǒng)電阻狀況的改變,實(shí)現(xiàn)電能傳輸損耗的降低,在這個(gè)過(guò)程中,需要使用較小功率的導(dǎo)線,進(jìn)行長(zhǎng)度較短的導(dǎo)線的使用,這可以提升布線的效率,少走彎路,降低工作人員的工作難度,優(yōu)化電能損耗控制率。在變壓器的安裝過(guò)程中,需要確保其與負(fù)荷中心保持較小的距離,進(jìn)行供電距離的縮短。如果實(shí)際環(huán)境允許,可以進(jìn)行較大截面積導(dǎo)線的選用,實(shí)現(xiàn)電阻損耗的控制。

  2、無(wú)功補(bǔ)償

  在電力系統(tǒng)運(yùn)作過(guò)程中,配電設(shè)備的無(wú)功功率往往產(chǎn)生巨大的電能消耗,這不利于維持電壓的平衡性,不利于實(shí)現(xiàn)對(duì)電能資源的有效性利用。電氣設(shè)備無(wú)功功率狀況主要體現(xiàn)在低功率方面,通過(guò)對(duì)有效的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的使用,可以提升功率的平衡性,實(shí)現(xiàn)供電質(zhì)量的增強(qiáng)。為了提升設(shè)備節(jié)能效益,工作人員需要優(yōu)化自身的工作程序,盡量減少電能的不必要損耗,同時(shí)確保電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性運(yùn)作。在導(dǎo)線工作過(guò)程中,受到電阻的影響,有些電能會(huì)在電流傳輸階段釋放出來(lái),這不利于提升設(shè)備的節(jié)能效益。

  為了適應(yīng)現(xiàn)階段電氣系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償工作的要求,必須進(jìn)行相關(guān)電氣設(shè)備的綜合性應(yīng)用。在電容器無(wú)功補(bǔ)償過(guò)程中,需要綜合分析設(shè)備的自然功率狀況、電壓容量狀況、電壓負(fù)荷狀況、目標(biāo)功率狀況等,進(jìn)行電容器容量的確定。在無(wú)功補(bǔ)償過(guò)程中,如果出現(xiàn)了諧波,需要進(jìn)行串聯(lián)定量電阻器的使用,實(shí)現(xiàn)諧波的消除。在無(wú)功電流、功率參數(shù)的分析過(guò)程中,需要進(jìn)參數(shù)物理量的確定,避免出現(xiàn)投切振蕩問(wèn)題。投切電容器、分擔(dān)電容器是重要的無(wú)功補(bǔ)償方法,在編碼配置及分配過(guò)程中其工作效果表現(xiàn)不佳。在現(xiàn)階段系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)工作中,需要進(jìn)行模糊投切方法的使用。

  3、濾波器

  隨著電氣工程工作程序的日益復(fù)雜化,產(chǎn)生諧波電流的電氣設(shè)備不斷增加。在這類設(shè)備工作過(guò)程中,其諧波電流會(huì)產(chǎn)生一定的電壓,當(dāng)電網(wǎng)長(zhǎng)時(shí)間處于這種環(huán)境時(shí),電壓會(huì)對(duì)抗電網(wǎng)電流,容易出現(xiàn)電壓畸變問(wèn)題。為了降低系統(tǒng)誤操作率,必須進(jìn)行諧波電流的有效性消除,這需要進(jìn)行濾波器的使用,減少設(shè)備諧波。

  通過(guò)對(duì)合適的濾波器的選擇,可以消除電流傳輸中的諧波。比較常見(jiàn)的濾波器包括有源濾波器、帶阻濾波器等,有源濾波器具備良好的動(dòng)態(tài)性能,其反應(yīng)速度較快,在無(wú)功補(bǔ)償環(huán)境下,能夠?qū)崿F(xiàn)諧波的有效性消除。在實(shí)際工作中,有源濾波器進(jìn)行了并聯(lián)模式的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)電能范圍的擴(kuò)展。通過(guò)對(duì)過(guò)濾諧波的使用,有源濾波器的諧波消除效率提升,能夠有效避免誤操作問(wèn)題的出現(xiàn),實(shí)現(xiàn)了電能運(yùn)作效率的增強(qiáng),確保電氣設(shè)備無(wú)功補(bǔ)償達(dá)到最好的工作效果,滿足了設(shè)備節(jié)能性的要求。

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