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摘要:节能技术的应用对于缓解我国的能源危机和提高企业的经济效益有着十分重要的作用。本文分析了节能技术在工厂电气工程中应用的主要内容和基本原则,同时分析了具体节能技术在工业生产中的应用。
关键词:节能技术 工厂生产 电气工程
在工业产品的生产过程中,用电成本是产品成本中不可忽视的部分。在我国经济产业结构调整的大背景下,在工厂工业产品生产过程中应用节能成本便显得十分有必要了。另外,节能技术的应用对于缓解当前我国的能源危机也有十分重要的作用。
一、工厂电气生产过程中应用节能技术的必要性
(一)缓解我国的能源危机
当前,世界面临着严重的能源危机,我国又是一个能源消耗大国,每年有大量的石油和天然气资源需要从国外进口。虽然我国的能源储量比较大,但是人均拥有量很小,而且能源利用率很低,能源紧缺给我国的经济建设造成了巨大的压力。近些年,随着社会的发展和科学技术的进步,越来越多的人认识到节约资源和保护环境的重要性,因此通过一定的方法解决能源问题势在必行。工厂是耗电大户,因此在工厂电气工程中应用节能技术对于缓解当前能源危机很有帮助。
(二)提高工业生产效益
电气成本是工业生产成本中不可忽视的部分,通过有效的节能技术可以降低企业工业产品的成本,从而提高企业的经济效益和社会效益。比如,变频器等节能设备在工业生产中的普遍应用,就在一定程度上降低了工业产品生产过程中对电量的消耗。再比如,节能变压器、低压电缆等节能设备都在工业生产过程中发挥着十分重要的作用。
二、电气工程中节能技术的主要内容及其应用原则
电气工程中的节能技术的主要内容包括以下几个方面:
(一)供配电系统的节能,包括负荷计算、功率因数补偿、谐波治理、变配电设备选择等;
(二)电气照明的节能,包括照明设计和设备选择、照明控制、光纤照明等;
(三)建筑电气设备的节能包括电动机、空调系统、 给排水系统、电梯、典型建筑设备等;
(四)计量与管理,包括电能计量、冷热量计量、中央空调系统的计量、居住小区的能耗计量等;
(五)能源的综合利用,包括地源或水源热泵系统、太阳能光伏电源系统、冰蓄冷系统、蓄热式电采暖系统、风力发电系统、热电 或热电冷 联供系统等。
节能技术在工厂电气工程中的应用,不能不计代价,而应当遵循以下几个方面的原则:
(一)满足功能原则,即节能技术应当能够满足工业生产对于能源和动力的要求。在此基础上按照一定的原则来进行供配电的设计,促进电能的合理利用。
(二)经济合理原则,在节能技术的应用过程中,需要充分考虑到实际的经济效益,合理的选择节能的材料和设备,使得节能技术应用过程中的投入能够在最短的时间内得到回收。
(三)技术先进。在节能技术的应用过程中,需要尽可能减少或者消除无关的消耗,比如,可以尽量降低节能设备自身的电力消耗,以及传输线路上的电能消耗。也就是说,应当保证技术的先进性。
三、具体节能技术的应用分析
(一)供配电系统节能
供电系统的节能重点应当房子系统的设计和优化方面,但是这也常常成为被忽略的部分。笔者认为,供配电系统的节能设计应当从以下三个方面着手:
①、选择合理的供电电压。一般的,供电电压的选择应当考虑到供电距离、用电容量、电网现状、用电负荷的性质以及未来规划等多个方面。如果配电电压为6—10KV,并且供电系统的能耗和有些金属的消耗量都比较小,那么应当选择10KV电压,因为10KV电压的技术经济指标相对较好。而当用户所使用的设备大多为6KV,并且电容量比较大的时候,则应当考虑6KV。
②、合理选择变压器。变压器是应用最为广泛的电压变换设备,它的数量和容量很大,并且运行时间长,因而损耗也很大。当然,这也表明在变压器的选择方面上蕴含着巨大的节能潜力。合理选择变压器应当从以下三个方面入手:一是选择合理的变压器负载率。一般的,工厂都为二级负荷,对供电的可靠性有非常严格的要求,往往会采用两台变压器,并且利用双段母线的供电方法,以防供电中断。二是应当选择节能变压器。当前,我国的变压器大多都由原来的高损耗变为低损耗。在节能技术的应用中,应当加快传统变压器的淘汰,采用新的节能变压器是降低电网损耗的最重要途径。因此,在进行设备更新时,应当充分考虑到节能变压器的使用。
③、應当提高系统的功率因数。通过提高系统的功率因素能够改善电压指令并减少无功的线路传输,从而提高电设备的工作效率。功率因数提高可以从提高自然功率因数、人工补偿、减少线路损耗和减少导线长度和导线的截面等方面入手。提高自然功率因数则应当从做好以下几点:一是采用同步或者异步电动机同步运行;二是合理选择变压器和电动机防止低负荷运行;三是提高异步电动机的检修质量。但是,当前仅仅依靠供电企业提高自然功率已经不能够满足工厂对于功率因数的需求,因此,化工企业自身也应当安装一定的补偿装置进行人工补偿。另外,线路方面的节能也十分重要。电流流过线路时,受到电阻的作用就会产有功损耗,因此应当尽量减少线路上的能量损耗。因此,应当尽量减少供电距离,使变压其尽量接近负荷中心,供电路线应当以直线为主,少走弯路,以减少线路的长度。最后,导线的截面过小也会产生一定的能量损耗,因此应当按照一定的电流密度选择合理的导线截面。
(二)选择节能设备
节能设备在电气技术中的应用起到了很好的节能效果。目前,电气技术中的节能设备主要有变频器、Y型电动机和节能照明设备等种类。近些年,高压变频调速的相关技术已经趋于成熟,并且已经开始了广泛的应用。工矿企业大量的风机和水泵的大功率的设备处在工频转状态下,所以需要用闸阀来控制风量和流量,这样便会损失大量的电能。而变频器能够通过改变电机的转速来调节风量和流量,从而降低了电力消耗,达到了节能的目的。
Y型电动机选用了高质量的硅钢片和铜绕组,相对于传统的普通电动机大大地降低了损耗。数据表明,Y型电动机的损耗可以降低20%—30%,效率可以提高2%—7%,而且投资的回收期大约为1、2年,甚至只有短短的几个月。因此,在新项目需要用新的电动机、旧电动机损坏或者电动机的绕组需要重新绕或者电动机处于低负载或者过负载的情况下,需要重新更换电动机时,可以考虑选用Y型高效电动机。
节能照明设备的应用具有高效低耗、节能环保等优点。此外,节能照明设备还具有响应速度快和使用寿命长的特点。虽然节能照明设备的初期成本比较高,但是一般在很短的时期内就能够得到回收,因而从长远来看对于企业的发展有一定的好处。节能照明的设计不仅需要掌握相关的设计理论,还要了解国内外关于照明技术的动态。在工业生产过程中,应当采用安全性高和性能稳定的节能照明产品,如灯具、电光源、配线器材等等。这些设备的应用,能够提高人们工作、生活和学习的质量。
(三)加强工厂的电力计量管理
有效的电力管理在节能方面有着很大的潜力。工厂的电力计量管理包括两个层次,一是通过对装置的质量进行质量管理,并且对电力设备进行动态管理来避免电力计量问题给企业的经营带来的问题。二是通过电能的计量建立长效的电力管理机制,比如,通过对空调、照明的电量进行一定的比较,从中看出设备的使用情况从而制定出相应使用措施,减少不必要的电能损耗,从而达到节能的目的。
参考文献
[1] 胡永刚.浅谈化工企业电气节能技术的应用[J].化学工程与装备.2010(09)
[2] 朱海松.并联无功补偿装置对电网谐波的影响[J].电力电容器.2005(02)
[3] 罗颖隽.化工企业电气节能方法综述[J].石油和化工节能.2010(06)
关键词:节能技术 工厂生产 电气工程
在工业产品的生产过程中,用电成本是产品成本中不可忽视的部分。在我国经济产业结构调整的大背景下,在工厂工业产品生产过程中应用节能成本便显得十分有必要了。另外,节能技术的应用对于缓解当前我国的能源危机也有十分重要的作用。
一、工厂电气生产过程中应用节能技术的必要性
(一)缓解我国的能源危机
当前,世界面临着严重的能源危机,我国又是一个能源消耗大国,每年有大量的石油和天然气资源需要从国外进口。虽然我国的能源储量比较大,但是人均拥有量很小,而且能源利用率很低,能源紧缺给我国的经济建设造成了巨大的压力。近些年,随着社会的发展和科学技术的进步,越来越多的人认识到节约资源和保护环境的重要性,因此通过一定的方法解决能源问题势在必行。工厂是耗电大户,因此在工厂电气工程中应用节能技术对于缓解当前能源危机很有帮助。
(二)提高工业生产效益
电气成本是工业生产成本中不可忽视的部分,通过有效的节能技术可以降低企业工业产品的成本,从而提高企业的经济效益和社会效益。比如,变频器等节能设备在工业生产中的普遍应用,就在一定程度上降低了工业产品生产过程中对电量的消耗。再比如,节能变压器、低压电缆等节能设备都在工业生产过程中发挥着十分重要的作用。
二、电气工程中节能技术的主要内容及其应用原则
电气工程中的节能技术的主要内容包括以下几个方面:
(一)供配电系统的节能,包括负荷计算、功率因数补偿、谐波治理、变配电设备选择等;
(二)电气照明的节能,包括照明设计和设备选择、照明控制、光纤照明等;
(三)建筑电气设备的节能包括电动机、空调系统、 给排水系统、电梯、典型建筑设备等;
(四)计量与管理,包括电能计量、冷热量计量、中央空调系统的计量、居住小区的能耗计量等;
(五)能源的综合利用,包括地源或水源热泵系统、太阳能光伏电源系统、冰蓄冷系统、蓄热式电采暖系统、风力发电系统、热电 或热电冷 联供系统等。
节能技术在工厂电气工程中的应用,不能不计代价,而应当遵循以下几个方面的原则:
(一)满足功能原则,即节能技术应当能够满足工业生产对于能源和动力的要求。在此基础上按照一定的原则来进行供配电的设计,促进电能的合理利用。
(二)经济合理原则,在节能技术的应用过程中,需要充分考虑到实际的经济效益,合理的选择节能的材料和设备,使得节能技术应用过程中的投入能够在最短的时间内得到回收。
(三)技术先进。在节能技术的应用过程中,需要尽可能减少或者消除无关的消耗,比如,可以尽量降低节能设备自身的电力消耗,以及传输线路上的电能消耗。也就是说,应当保证技术的先进性。
三、具体节能技术的应用分析
(一)供配电系统节能
供电系统的节能重点应当房子系统的设计和优化方面,但是这也常常成为被忽略的部分。笔者认为,供配电系统的节能设计应当从以下三个方面着手:
①、选择合理的供电电压。一般的,供电电压的选择应当考虑到供电距离、用电容量、电网现状、用电负荷的性质以及未来规划等多个方面。如果配电电压为6—10KV,并且供电系统的能耗和有些金属的消耗量都比较小,那么应当选择10KV电压,因为10KV电压的技术经济指标相对较好。而当用户所使用的设备大多为6KV,并且电容量比较大的时候,则应当考虑6KV。
②、合理选择变压器。变压器是应用最为广泛的电压变换设备,它的数量和容量很大,并且运行时间长,因而损耗也很大。当然,这也表明在变压器的选择方面上蕴含着巨大的节能潜力。合理选择变压器应当从以下三个方面入手:一是选择合理的变压器负载率。一般的,工厂都为二级负荷,对供电的可靠性有非常严格的要求,往往会采用两台变压器,并且利用双段母线的供电方法,以防供电中断。二是应当选择节能变压器。当前,我国的变压器大多都由原来的高损耗变为低损耗。在节能技术的应用中,应当加快传统变压器的淘汰,采用新的节能变压器是降低电网损耗的最重要途径。因此,在进行设备更新时,应当充分考虑到节能变压器的使用。
③、應当提高系统的功率因数。通过提高系统的功率因素能够改善电压指令并减少无功的线路传输,从而提高电设备的工作效率。功率因数提高可以从提高自然功率因数、人工补偿、减少线路损耗和减少导线长度和导线的截面等方面入手。提高自然功率因数则应当从做好以下几点:一是采用同步或者异步电动机同步运行;二是合理选择变压器和电动机防止低负荷运行;三是提高异步电动机的检修质量。但是,当前仅仅依靠供电企业提高自然功率已经不能够满足工厂对于功率因数的需求,因此,化工企业自身也应当安装一定的补偿装置进行人工补偿。另外,线路方面的节能也十分重要。电流流过线路时,受到电阻的作用就会产有功损耗,因此应当尽量减少线路上的能量损耗。因此,应当尽量减少供电距离,使变压其尽量接近负荷中心,供电路线应当以直线为主,少走弯路,以减少线路的长度。最后,导线的截面过小也会产生一定的能量损耗,因此应当按照一定的电流密度选择合理的导线截面。
(二)选择节能设备
节能设备在电气技术中的应用起到了很好的节能效果。目前,电气技术中的节能设备主要有变频器、Y型电动机和节能照明设备等种类。近些年,高压变频调速的相关技术已经趋于成熟,并且已经开始了广泛的应用。工矿企业大量的风机和水泵的大功率的设备处在工频转状态下,所以需要用闸阀来控制风量和流量,这样便会损失大量的电能。而变频器能够通过改变电机的转速来调节风量和流量,从而降低了电力消耗,达到了节能的目的。
Y型电动机选用了高质量的硅钢片和铜绕组,相对于传统的普通电动机大大地降低了损耗。数据表明,Y型电动机的损耗可以降低20%—30%,效率可以提高2%—7%,而且投资的回收期大约为1、2年,甚至只有短短的几个月。因此,在新项目需要用新的电动机、旧电动机损坏或者电动机的绕组需要重新绕或者电动机处于低负载或者过负载的情况下,需要重新更换电动机时,可以考虑选用Y型高效电动机。
节能照明设备的应用具有高效低耗、节能环保等优点。此外,节能照明设备还具有响应速度快和使用寿命长的特点。虽然节能照明设备的初期成本比较高,但是一般在很短的时期内就能够得到回收,因而从长远来看对于企业的发展有一定的好处。节能照明的设计不仅需要掌握相关的设计理论,还要了解国内外关于照明技术的动态。在工业生产过程中,应当采用安全性高和性能稳定的节能照明产品,如灯具、电光源、配线器材等等。这些设备的应用,能够提高人们工作、生活和学习的质量。
(三)加强工厂的电力计量管理
有效的电力管理在节能方面有着很大的潜力。工厂的电力计量管理包括两个层次,一是通过对装置的质量进行质量管理,并且对电力设备进行动态管理来避免电力计量问题给企业的经营带来的问题。二是通过电能的计量建立长效的电力管理机制,比如,通过对空调、照明的电量进行一定的比较,从中看出设备的使用情况从而制定出相应使用措施,减少不必要的电能损耗,从而达到节能的目的。
参考文献
[1] 胡永刚.浅谈化工企业电气节能技术的应用[J].化学工程与装备.2010(09)
[2] 朱海松.并联无功补偿装置对电网谐波的影响[J].电力电容器.2005(02)
[3] 罗颖隽.化工企业电气节能方法综述[J].石油和化工节能.2010(06)