現在出來的節能減排省油模式。
工廠節能技術應用實例分析
隨著世界性能源枯竭危機，以及生產企業之間日趨激烈的競爭，電器設備節能改造成了眾多企業內部挖潛的一個重要課題。目前節能已成了各工礦企事業非常關心的議題?？戳恕峨娮訄蟆方衲甑?期第18版的《變頻器和閥門誰更節能》和《應用變頻器節能一例》兩篇文章，感覺《電子報》對該議題的采用意義重大。但兩文均是“大馬拉小車”再用變頻器“硬”降耗。其實，對設備選配失當長期存在“大馬拉小車”現象的，首選改造換裝匹配劫力設備，可以取得顯著的節能效果。以下談談自己多年來在工廠節能應用中的一點認識，不當之處歡迎批評指正。
一、規范能源應用管理
工礦企業首先應建立起科學用電管理體系，建立健全能源管理機構和制度。從技術發展趨勢和長期的節能效益來說，工礦企業的節能技術改造，應優先考慮淘汰高能耗、低效率的舊設備，換裝新型高效節能設備，降低電能損耗。電器設備節能技術改造是一項嚴謹的科學工程，必須經過多方的技術論證，才可立項進行。一般應有以下幾項主要程序：
1.提出節能課題。
2.技術部門對電器設備用電負荷的工作特性進行調查、測算。＿
3.技術部作出節能改造可行性分析。．
4.制定節能技術改造方案和預算資金投人，5.節能產品選型。
6.設備安裝、節電效果和設備性能參數測試等等。
二、工廠常用節能技術根
據電器設備用電負荷的特性不同，目前，在工礦企業主要采用以下四種節能措施：在佩壓配電系統并聯電力電容器，進行無功補償；在大功率用電設備上采用進相機（也稱同步補償機）進行無功補償；電磁調速控制技術；變頻控制技術。
1．電容器無功補償
一般來說，供電公司均要求工廠低壓配電系統的功率因數達到0.9以上，否則要多交一定比例的罰款。采用電容器無功補償，可以有效提高供電系統中的功率因數，提高供、用電設備的負荷率，減少系統無功功率的損耗。用電容器作無功補償，可分為集中無功補償和分散無功補償。
集中無功補償是在一個低壓配電系統中，在配電房統一進行無功補償。早期，工廠普遍采用在低壓配電房并聯固定電容器或由用電管理人員根據用電負荷的變化情況，采用人工并人或撤出電容器。由于該方法容易出現配電系統無功過補償、出現過電壓等現象，所以現在已不再采用。集中無功補償已普遍采用專用無功補償柜，由智能化控制器根據用電負荷的變化．實時進行自動補償。
分散補償也叫末端就地無功補償。這是對一些離低壓配電房有一定距離、單臺大功率用電設備進行末端無功補償的一種節能措施。一般對幾十千瓦至幾百千瓦的單臺用電設備進行有針對性的無功補償。電容器無功補償結構簡單、價格低廉、安裝維護方便、組容擴容靈活，在工礦企業得到了普遍應用。
2.進相機無功補償
這是對單臺用電功率達上百干瓦至幾百千瓦的用電設備進行有針對性無功補償的一種節能措施。進相機“輸出”的勵磁電流，可有效減少用電設備無功功率損耗和改善功率因數，起到無功補償的節電作用。進相機的投資比電容器無功補償高，安裝和維修也比用電容器無功補償復雜。所以，只有通過技術論證和經濟投資比較，確認有利時才能采用。
3.電磁調速控制技術
利用電磁調速電動機對負載實現恒轉矩無級調速，實現負載平緩啟動、平緩停機，消除電動機啟動時大電流的沖擊損耗。根據負荷大小變化，使機械設備運轉速度在0-100%范圍無級調速，降低電動機和機械傳動上的“空載”損耗（電動機電磁調速工作原理可參閱《電子報》2006年第19期11版）。
4.變頻控制技術
這是一種較先進的電動控制技術。在變頻器控制下，電動機不再是以50Hz380V電壓下運轉，而是可心根據負荷的變化，實時對電動機的運轉速度在0--100%范圍內連續可調，實現電動機平緩啟動、平緩停機，消除電動機啟動時大電流的沖擊損耗，降低電器、機械設備的空載損耗。微電腦智能化變頻控制技術，使電動機輸出功率可隨時根據負荷大小變化自動對應，即實現電動機的輸出功率與負荷同步變化，大大降低電動機和機械設備的空載損耗，取得良好的節能效果。
三、設備節能改造實例1．末端無功就地補償
羅茨式鼓風機是機立窯（水泥生產）不可缺的大功率供風設備，其一般離低壓配電房都有一段距離（本例電纜線路約loom）。由于電動機功率比較大（155kW），開機時，線路末端電壓會有3-lOV的下降，特別在用電高峰時期，有時電壓甚至低于380V。采用電容器末端就地無功補償（補償容量50kVar），使電動機開機時所降電壓明顯回升，功率因數提高，電動機滿負荷工作電流從220A下降為195A，降低了輸電線路上的電能壓降損耗，而且在用電高峰期有效改善電動機的啟動性能，取得了較好的節能效益。
2.進相機無功補償
245kW/380V繞線型球磨機用電動機，額定工作電流454A，正常生產時運轉電流約400Ao采用電動機轉子繞組串接配套進相機（電動機啟動并正常運轉后，由人工操作刀開關進行切換），球磨電動機運轉電流降為約360A.不但取得了較好的節電效果，而且使交流接觸器、刀開關等控制裝置的發熱最大大降低。以前十天半個月就要更換一次的玻璃絲座（接觸器動觸頭固定絕緣座），改造后半年未壞一只，從而提高了設備的生產運轉率。
3.電磁調速技術
(1)機立窯轉盤調速控制
機立窯內部碎料轉盤是一種塔子型大圓底盤，從塔尖往下，布滿一個個凸出的鐵塊，形似突出的“鼻子”，俗稱“塔鼻子”。生產中，電動機（11kW）經減速裝置帶動轉盤以額定恒速轉動，塔上突出的“鼻子”把窯內緞燒好、不斷下落的熟料“刮”碎，再由出料管經專門控制設備輸出碎料。原來，電動機由交流接觸器控制運轉，不管窯內部緞燒是否正常，電動機和轉盤始終以額定恒速“碎”料。在機立窯緞燒不正常的情況下，出現“碎”料過快，致使窯內部出現料層脫節，造成事故隱患，而且也造成電動機和機械設備的空轉損耗。
把三相電機換裝成同功率電磁調速電機。這樣，可根據實際生產情況調節轉盤轉速，使“碎”料過程能夠人為掌握，根據生產量的高、低調節轉盤轉速，降低了轉盤空轉損耗和機械傳動損耗（由于摩擦力等原因，一般機械設備在高速運轉時的損耗，遠遠大于低速時的運轉損耗），也避免了電動機帶負載啟動時大電流的沖擊損耗，達到節能的目的。
(2)物料輸送帶調速控制
正常生產時，輸送帶的滿載功率（電動機功率5.5kW）運轉。在生產不正?；蛏a量降低的情況下，輸送帶上只有很少的物料甚至無物料（空載），而常規控制下的電動機傳動機械仍以額定轉速運轉，造成“空載”損耗。換裝同功率電磁調速電機后，達到節能的目的。以上兩例，若采用變頻器控制：同樣可以達到節能的目的。
4.變頻控制技術
(1)注塑機節能改造
注塑機主要是由電動機、油泵構成的一個液壓循環工作系統。注塑機一個完整的生產周期包括：鎖模、熔料、射膠、冷卻、開模等階段，在上述各階段，液壓系統對油泵提供的壓力、流量要求是不一樣的，即注塑機是一臺負荷功率成周期性變化的設備。但電動機、油泵是根據注塑機運行過程中最大負荷配裝的，而工作中電動機、油泵始終以額定轉速運行，在小負荷時，電動機、油泵就存在“空載”損耗。把注塑機裝配上相應規格的微電腦智能化變頻節能器，使電機實現軟起動，避免了起動時的大電流沖擊損耗，而且，電動機在工作時不再是以50Hz380V恒速穩定運轉，而是能根據設備負荷的變化，控制電機的輸出功率與負荷消耗功率相匹配，降低電動機和油泵等設備的損耗，同時也降低了設備磨損，達到節能的目的。
(2)機立窯風機節能改造
風機電機功率匹配，無大馬拉小車現象，采用變頻控制技術是否可以節能？答案是肯定的。
大型鼓風機是機立窯供氣“助燃”、生料緞燒的一個重要環節。實際生產中，機立窯根據出料、加料、窯中燃燒溫度的要求，會經常改變送風暈的大小。需要說明的是，風門放在“中風量”、“小風量”時，可以顯著降低電動機的運轉電流，降低電動機的消耗功率。但這不是為了節能，而是生產需要。當風門放在“中風量、小風量”時，雖然電機的電流有所下降，但電機和風機傳動機械依然以額定轉速運行，電動機和傳動機械的“空載”損耗并未降低。采用變頻器控制后，可根據風量大小的要求方便地控制電機轉速。由于風機的風量與其轉速成正比，軸功率與轉速（電源頻率）的三次方成比例，當電機的轉速降低時，其消耗功率顯著減小，從而節約了電能。同時，在“小風量、中風量”階段的機械噪聲、機械磨損也大大降低。在風機滿負荷“大風量”運轉時，變頻器只起控制電機運轉作用無節能效果。
綜上所述，電容器、進相機以無功補償形式，提高功率因數，降低系統無功損耗，達到節電的目的；電磁調速、變頻控制則是依靠降低機械設備在小負荷時的“空載”損耗，達到節電的目的。對于變頻節能控制技術來說，不存在大馬拉小車現象，只要負荷功率因生產需要會發生變化或波動的，如風機、物料輸送帶、油泵等電器設備，都可采用變頻控制技術或電磁調速控制技術。由于電磁調速調整的只是機械傳動部分速度，而電機始終以額定轉速運行，但變頻控制技術同時“調整”了電動機輸出功率和機械設備的傳動速度。所以，變頻控制比電磁調速節能效果更好。
一般來說，采用上述節能技術改造，可達到5%-30%的節能效益。對水泵年電能幾百萬幾千萬度的企業來說，效益相當不錯。對于一些“一改”就號稱節電50%以上的電器線路、動力設備，首先要考慮到線路過細、老化，設備功率嚴重不匹配，甚至是一些高能耗、低效率、國家已明令淘汰的舊設備等原因造成，應優先換裝合格、匹配的電器設備。
以上節能技術改造，并不存在絕對的孰優孰劣問題，應根據不同的生產環境、負荷特性綜合評估采用。而變頻控制器比較“嬌貴”，對使用環境、溫度都要求較高，且工作時產生的諧波易對鄰近電子裝置造成干擾，價格也是最貴的。
現代科學研究證明，供電系統電壓波形的畸變、諧波疊加干擾、浪涌、三相不平衡等，都將造成電子電力設備的發熱損耗、效率降低甚至出現工作異常。在損耗、節能這兩個對立面，新節能技術不斷涌現，有待我們去了解、去推廣應用。
通用用電設備運行節能減排技術
力變壓器運行節能
◎理想運行負載 通常情況下，電力變壓器運行的負載在60～70％Se左右（Se—電力變壓器的額定視在容量）比較理想，此時變壓器損耗較小，運行費用較低。
◎理想功率因數 提高電網的功率因數，有利于變壓器的經濟運行。
◎降低電力變壓器運行溫度 電力變壓器的溫升每超過8℃，壽命將減少一半。如果它的運行溫度超過變壓器繞組絕緣允許的范圍，絕緣迅速老化，甚至使繞組擊穿，燒毀變壓器。
◎躲過峰載的電力變壓器運行 對高峰負載要下削，低谷負載要上調。
◎保持電力變壓器三相負載平衡 電力變壓器三相不平衡，負序電流最大不能超過正序電流的5％。如果變壓器繞組YO接線，在中線流過的電流不應超過25％Ie（Ie—變壓器的額定電流）。如果超過這一數值，損耗將加大。
◎減少或消除供電系統的高次諧波 各種高次諧波，在電力系統中不管是哪一級產生的，都會造成電能損耗，對電力變壓器也不例外。
◎將變壓器Δ接線改為V接線是經濟運行重要手段之一
◎合理分配電力變壓器的負載 對兩臺或兩臺以上的變壓器，容量相同或容量不同的，其負載分配是不同的。如果分配不當，重載有功損耗加大，輕載無功損耗加大，功率因數變差。
電動機運行節能
◎保證電動機運行環境良好
◎保證電動機溫升不超過標準
◎更換損耗大的電動機
◎更換容量大的電動機
◎限制電動機的起動次數
◎減少或消除電動機的空載運行
◎對三相異步電動機實行靜態電容無功功率補償等措施
風機的運行節能
◎凡是大馬拉小車的風機，在條件允許的情況下，應換成小容量的。
◎根據工藝要求和天氣溫度變化等條件，盡可能減少運行時間。
◎對風量進行有效地控制，如調整出口風門、入口風門和入口葉片等，以減少空氣阻力。
◎降低靜壓力。
◎對管網要及時查漏和堵漏。
◎調整風機電動機的轉速。
水泵的運行節能
◎避免大馬拉小車，對容量過大的水泵應更換適合工藝要求容量的水泵。
◎根據工藝要求，盡可能減少運行時間。
◎進行水量控制，采用閥門、擋板等適當地減小流量。
◎降低靜壓力。
◎適當地將水泵加以串聯或并聯。
◎降低揚程或減少運行臺數。
◎對軸流泵和斜流泵可以在很寬范圍內進行翼角控制，以提高效率。
空調裝置的運行節能
◎清除過濾器的污物灰塵以及熱交換器的水垢，處理水質等。
◎檢查漏水和漏汽，并加以處理。
◎隔熱老化和損壞的應及時更換和修補。
減少無效運行時間。
◎充分利用自然能量，并使回收裝置有效地工作。
◎經常地進行巡回檢查，發現隱患及時處理。
◎保證空調設備的大修和小修時間和檢修的質量。
電焊機使用節能
◎電焊機應放置在通風、背光（或遮陽）的地方。
◎電焊機與焊接工件的距離在3m左右最佳，最遠不超過10m，節能效果才好。
◎對多臺電焊機，一般要裝公用電焊機接地線。
◎電焊過程中必須有良好的夾具，這樣可以提高焊接的效率。
◎電焊用的軟銅線要保證載流的容量，防止因線徑小發熱而增大耗能，甚至發生危險（燃燒、火災等）。
◎多臺電焊機同時使用而集中補償時，要經常觀察無功補償的程度，隨機地調整，使電網功率因數保持最佳狀態。
電阻爐運行節能
◎爐體保溫層應處在良好狀態，首先要保證保溫材料的質量，其次是運行中發現保溫材料脫落的，應及時補保。
◎保證運行中爐門和爐蓋的密封，同時要減少開門和開蓋的次數，應盡量縮短開門和開蓋的時間，將漏溫控制在最小程度。
◎縮短投料時間。
◎在工藝允許的條件下，將溫升時間盡量縮短。
◎爐中電阻絲的掛放，要按產品說明書的要求進行，防止掛放過松或過密；對三相電阻爐，必須保證三相阻值分布的平衡。
◎注意各相電阻絲的使用壽命，按時更換。
◎保證計量和顯示儀表的準確性，按規范要求定期調校，發現異常及時處理。
◎對大型電阻爐，盡量采用連續運行，減少熱量損失
余熱利用，節能
調節工藝過程，增加脫硫脫銷等設備，
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