時間:2022-12-23 23:01:18
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇節電措施,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
所謂水力失調,就是管網各處實際流量與所需不一致。任何一個供熱系統都會存在不同程度的水力失調問題。從而造成部分熱用戶室溫過高而浪費了熱能,部分用戶室溫不達標,影響了供熱質量。而此時,許多供熱部門往往又錯誤的采用更換循環水泵,加大循環水流量等辦法解決。雖然使水力工況在一定程度上有所改善,水力失調狀況有所減輕,但由此卻帶來了電能的大量浪費,使供熱企業的運行成本大大提高,同時使其它的節電措施無法實施。 只有從根本上消除熱網的水利失調,才能確保用戶的供熱質量。以往消除水利失調的方法――人工調節關斷閥、調節閥或平衡閥的方法,不僅給運行調節人員帶來相當大的工作量,而且根本無法使管網的水力失調得到徹底改善。采用自動控制的方法又大大提高了熱網建設資金的投入。目前最有效的辦法,是最近幾年來已開始普及的,在每個熱用戶的入口處安裝恒流量調節閥或自力式流量控制閥的方法。只要按每個熱用戶需要的流量,一次性調節好,就可保證全網的水力平衡。它不但可保證流入每個熱用戶的循環水量與設計或實際需要一致,而且還會自動消除熱網的剩余壓頭,保證熱網有良好的水力工況。
二、提高供回水溫差,降低循環水量。
根據熱量計算公式:Q=G×C×(Tg-Th)可知,當供熱系統向熱用戶提供相同的熱量Q時,供回水溫差T=Tg-Th與循環水量G成反比例關系。即系統的供回水溫差大,則循環水量就小,水泵的電耗就會大大降低。目前,直供系統或間供系統的二級管網,也都存在著運行溫差過小的問題。用戶的室內采暖系統一般都按供回水溫差25℃設計,但實際運行的溫差都在20℃以下,有的甚至只有10℃左右,供回水溫差小,循環水量就大,水泵的電耗就會增加,溫差越小,電耗就越大。因此存在著大量電能浪費問題。提高供回水溫差,降低循環水量是降低電耗的又一有利措施。
三、正確選擇和安裝循環水泵,提高水泵效率。
在泵的選型與安裝上,目前普遍存在著一些不合理的地方,許多時候不依照水力計算,而是死套所謂的“規定”,并層層加碼或參照別人的設計、以前的設計,甚至在錯誤的理論指導下確定泵的型號。而工程設計人員和運行管理人員又都習以為常,渾然不覺。因此在水泵的問題上存在大量的電能浪費。主要問題有:
1、循環水泵揚程與實際需要相差太大。
泵揚程過高既造成了電能浪費,有時還使泵在超流量工況下工作,使電機過載,不得不在關小水泵出口閥門的狀況下工作,進一步造成了電能的浪費,可以使電耗超過實際需要的三倍以上。
2、多臺泵并聯運行,降低了水泵效率。
(1)應正確認識水泵并聯運行工況。
由泵的并聯工況可知,單臺泵運行效率要高于多臺泵并聯運行。但目前許多設計者都習慣選擇二開一備、三開一備,甚至多開一備的方式,有時不但達不到所需要流量,而且造成了電能的巨大浪費。合理的設計是在每種工況下都是單臺泵運行。因此可根據運行的工況,在同一個熱源或熱力站中同時選擇幾種不同型號的水泵,或變速泵。
(2)熱源循環水泵的設計原則。
另外熱源的循環水泵必須同時滿足熱網和熱源的共同要求,不能根據鍋爐的循環水量、一臺爐配一臺泵的多泵形式。這樣幾臺泵并聯運行后既不能滿足鍋爐的要求,也不能滿足熱網的要求。形成這種習慣的主要原因是:許多人錯誤地認為,水泵并聯后的流量就是各泵銘牌流量之和。實際并聯后的流量一定小于銘牌流量之和。它取決于并聯特性曲線與管網特性曲線的交點。
3、撤掉循環水泵出口止回閥,減少了網絡阻力。
在給排水系統中,給水泵或排水泵出口設止回閥是必要的。因為這些系統都是開式系統,都是把水由低處往高處送,或者把水從低壓處送往高壓處。停泵時如果沒有止回閥,則水會倒流。而供熱系統是一個閉式系統,循環水泵的作用是克服網路的循環阻力,使水在網路中循環。當水泵停止工作時,水泵兩側的壓強相等,不會作反向流動。因此安裝止回閥只會增加網路的阻力,無謂的消耗電能,沒有任何作用。熱源和換熱站的循環水泵出口都可不設止回閥,但直供混水系統的混水泵和回水加壓泵,同補水系統與給水系統一樣,泵的出口應設止回閥。對于多臺水泵并聯安裝的情況。按離心水泵操作規程,不工作的水泵應關閉水泵進出口閥門,不需要由止回閥起隔離作用。此措施經多年實踐證明,沒出現任何問題,而且北歐的供熱系統中,循環水泵出口就不設止回閥。
四、采取措施,確保鍋爐在額定循環水量下工作。
熱源的節電節能除前面提到的循環水泵選型、安裝的節電措施、以及提高熱源供回水溫差的節電措施外,圍繞著鍋爐的節電節能措施還有很多。如:提高鍋爐的燃燒效率的各種措施,鍋爐增加分層、分行、分段給煤的設備、防止鍋爐水垢、煙垢的各種措施,鍋爐鼓引風系統加裝變頻調速器等節電措施,這些都是大家比較熟悉的。這里主要介紹一個往往被許多人忽視,但又非常重要的問題。就是如何實現鍋爐在額定循環水量下工作,既節約電能而又不影響系統總循環水量和供水溫度的問題。每臺熱水鍋爐在設計中都給定了額定循環水量和最高供回水溫度。鍋爐本體對循環水的總阻力損失就是在這個循環水量的情況下計算出來的。一般都不超過0.1MPa,即10米水柱。而整個供熱系統的總循環水量是根據系統的供回水溫差和供熱負荷確定的。它往往大于幾臺鍋爐額定循環水量之和。許多工程技術人員都忽略了這一點。在設計和運行中不采取任何措施,而是使鍋爐的實際運行循環水量與外網總循環水量相等。這樣就造成了每臺鍋爐的循環水量大于額定循環水量,使爐內水的阻力損失大大超過鍋爐說明書中的阻力損失。這個問題通常的解決辦法是在循環水泵去鍋爐的供回水干管之間加設一個旁通管。 旁通管管徑的大小應根據流經旁通管水量的大小來確定,但旁通管的阻力小,可選擇小一些的管徑,以便同鍋爐阻力匹配,亦可降低造價。
五、優化供熱系統與熱網設計,降低循環水泵的運行電耗。
1、盡量不采用直供系統。供熱系統最好不要采用直供形式,盡量采用間供形式或直供混水形式,才能減少循環水泵的運行電耗。
2、盡量增大管網管徑。
供熱管網的管徑大小與建設投資成正比,與運行電耗成反比。但同時也與城市供熱發展規劃密切相關,有時供熱的發展會超出規劃的設想。因此為了節電,為了給今后供熱發展留出充分的空間,熱網的管徑在建設資金允許的條件下,應盡量大一些,經濟比摩阻最好控制在30-50Pa/m。這樣還可以同時提高管網的水力穩定性。
3、建設環狀管網。
環狀管網不但可以自動優化水利工況,平衡供熱效果,同時還可以減少管網事故對供熱的影響。因此,在有條件的地方可以把支狀管網連成環狀管網,也相當于加大了某些管段的管徑,既有利于節電,又可提高供熱質量。另外應大膽推廣在安定理論指導下的直埋技術,采用無補償(或少補償)、無固定墩的直埋技術。可大大降低投資和施工難度,提高管網的安全性。
4、采用多熱源聯合供熱。
電力工程安裝作為電力行業中的一個重要環節,對保證我國人民的生活與工作質量十分重要。然而,在能源消耗數量巨大的今天,將節約能源這一措施應用到電力工程建設中去是勢在必行的。其不單單能夠節約能源消耗、降低環境污染,最重要的是還能夠最大程度保證我國電力資源能夠充分利用。因此,本文總結了在電力工程安裝過程中的一些節電措施,現分析如下。
1 正確選擇變壓器的位置
關于變壓器施工位置的確定在電力工程安裝中有著重要的節電意義。在確定變壓器安裝位置時,應該針對工地的整體環境進行充分考慮,進而確定其位置。如果施工環境中有正在進行著輸電工作的高壓電網,那么就能夠在施工工地的周圍配備降壓變電所,同時將電能從原先的6000V或者10000V降低至380/220V的水平。并且對所建設的降壓變電所的施工位置靠近負荷中心。如果是大型施工工地就可以根據當地的用電需求量進而設置幾個降壓變電所,并且最大程度的減少低壓線路的長度,從而縮小電壓損失。這樣就能夠最大程度上的節約電力能源,降低投資成本,提高企業經濟效益。
2 選擇變壓器的容量
在進行電力工程安裝時,有關節電措施與變壓器的容量也存在密切的關系。所以在對變壓器的容量進行選擇時要對其進行慎重的考慮。當變壓器的容量過小時,如果電動機或者用電設備的需求的超過了其符合,就會因為其容量過小不能負荷相應的電流以及電壓,從而導致變壓器出現異常發熱甚至燒毀。通常工程的用電主要可以分為動力與照明,或者照明、電動機、電焊機這幾個類別。在對變壓器的容量進行選擇時,應該以其計算的用電量為依據。對于性能平穩的單臺變壓器,其負荷率一般應該選擇80%左右的水平;而對于由于晝夜或季節性供電差異較大的變壓器就應該對其容量以及變壓器的數量進行詳細的考慮。在用電高峰時期可以允許其適當超負荷運行,并且對于短時負荷供電的變壓器要將其能夠承受的超負荷能力充分利用。
3 減少無功損耗
提高供電線路的功率因數是節約能源的重要手段。第一,要使得供電線路的設計布局更加科學合理化,達到提高功率因數的目的就需要對變壓器的容量、電動機的負載功率提出更高的要求,遵循科學原則對供電線路進行規劃。第二,在有需要時應該使用無功功率補償設備,進而提高企業的功率因數。
在供電線路使用電力電容器是提高線路功率因數的有效手段,對于用電負荷范圍分布較為分散的供電企業以及補償容量要提高供電線路的功率因數,同時使用低壓補償法。低壓電容器在車間進行分散補償,不單單能夠降低配電設備的容量以及線路的截面,還能夠有效的減少電能消耗,從而達到節約能源的目的。而對于用電需求量較大并且分布較為集中的供電企業,應該使用高低壓混合補償法。這樣才能夠最大程度的提高企業供電線路的功率因數,將無功損耗縮小到最低的程度。
4 三相負載施工
在電力工程安裝時,兩相負載和單相負載的情況數量較大,并且同時存在亂接電源的現象,這些都會導致三相負載出現不平衡的狀態,并且往往會暗含安全隱患。例如,在嚴重時設備的金屬質外殼會對電放電,從而產生火花,這給電力供應帶來了很大的威脅。
5 節能設備的選擇
在基于節約電能原則,選擇節電措施上對節能型的用電設備需要進行合理的選擇。主要可以從以下幾個方面考慮。
5.1變壓器。對于配電變壓器的容量要根據實際的用電情況加以選擇。維持變壓器的負載率應該始終處于30%的水平,如達不到此要求應該更換相對容量較小的變壓器,從而達到能夠充分利用設備并且提高公路因數的目的。在環境允許的情況下,盡量使用兩臺變壓器同時運行,當用電需求較低時就關閉其中一臺變壓器,從而減少損耗。將生活、生產用電分開,分別使用不同容量的變壓器進行配電,進而減少電能的損耗。
5.2電動機。對于電動機容量的選擇應該以其負載特性以及運行的狀況作為依據,從而對其容量進行選擇。對于能夠正常運行的電動機,如果負載率往往沒有達到50%,就應該對其進行更換。對于空載率高于60%的電動機應該配備限制電動機空載運行的裝置。
綜上所述,由于電力消費的因素十分復雜,電力工程安裝人員需要進行多方位的全面性綜合考慮才能夠將節電措施做到實處,從而為我國的能源環保、電力發展做出貢獻。
1 引言
抽油機井耗電屬油田開發耗電大戶。抽油機井節能降耗的關鍵就是在保證一定原油產量,或產液水平基本不受影響的情況下,盡可能地減少耗電量。河口采油廠采油四礦采油2隊2011年度抽油機井全年電費占全隊總成本的39.5%。有效地降低有桿抽油井耗電量,是降本增效、增強采油隊競爭力的有效途徑。全面分析有桿抽油井的耗電因素,制定合理的節電措施,是降低有桿抽油井電量成本的關鍵。
2 有桿抽油井耗電量構成分析
有桿抽油井耗電可以看成由三部分組成:
(1)井筒耗能:提升產液量舉升到井口所耗電。
(2)抽油機、電機耗能:抽油機四聯桿機構、電機、皮帶、毛辮子傳動、電機損耗。
(3)電路損耗:變壓器、電纜銅損、線損及附加損耗。
3 有桿抽油井節電措施及效果
降低有桿抽油井耗電量涉及到采油隊生產、技術、管理的方方面面,是一項系統工程。我們針對有桿抽油井耗電量的組成部分,有的放矢的采取措施,取得明顯效果。
3.1 井筒耗能
3.1.1優化生產參數
(1)上提泵掛
沉沒度的大小與油井產液量、油氣比、原油粘度、含水等因素有關,一般來講,動液面在保持一定的情況下,并不是沉沒度越大越好,而是有一個合理的界限。計算時一般取沉沒度為300米,稠油井400-500米。具體到生產中就是上提泵掛。
(2)降低沖次
河口采油廠目前大規模應用自己的專利技術一節能減速器來實現降低沖次,節能減速器由一個軸承支座和兩個大小不同的皮帶輪組成,大皮帶輪與電機通過皮帶相連接,小皮帶輪與抽油機皮帶輪通過原皮帶相連接。啟動電機后,電機的皮帶輪通過皮帶帶動大皮帶輪轉動,減速后通過中軸傳給小皮帶輪(減速比為電機皮帶輪直徑與大皮帶輪直徑之比),小皮帶輪獲得大轉矩、慢轉速后,通過抽油機原皮帶帶動抽油機慢沖次運行。
3.1.2 熱洗加藥降粘
抽油桿在井筒中的摩擦力會顯著增加懸點最大載荷,減少懸點最小載荷,加大載荷的變化幅度,這不但給抽油機的工作帶來不利影響,而且使功率消耗大大增加。對于采油隊來說油稠與結蠟是造成抽油桿在井筒中的摩擦力顯著增加、抽油機負荷上升、單井耗電量增加的主要原因。加藥熱洗作為油井日常清蠟、降粘等日常維護工作的主要手段,可以有效地降低抽油機負荷,減少了油井耗電量。
3.1.3 調整參數
針對3口高單耗抽油機井,采取換大泵、調小沖次措施,平均泵徑增大15mm,沖次降低2.6次/min,泵效提高8.1個百分點(表1)。
3.2抽油機電機耗能
3.2.1及時調整抽油機平衡
抽油機平衡不良時會出現發電現象,導致大量電能損耗。抽油機平衡越差,電機輸入功率越大,耗電量越高。電流法反映平衡的抽油機井應用功率法調平衡后,平均單井輸入有功功率下降1.3kw,平均日節電35kw.h,
3.2.2合理匹配電機,有效降低電機功率,減小電機空耗損失
當電機負載率低于20%時,隨著負載率的提高,電機運行效率上升幅度較大,當電機負載率高于20%時,隨著負載率的提高,電機運行效率上升緩慢,當電機負載率高于40%時,隨著負載率的提高,電機運行效率基本穩定在90%。
根據抽油機電機運行工況特點,確定20%-40%為抽油機電機經濟負載率。
適度降低電機功率,不但能提高電機負載率,而且可以降低電機空耗產生的無功功率損失,減少耗電量,提高系統效率。
為了對現場的換電機工作進行指導,通過試驗、摸索,總結出選擇抽油機電機功率的光桿功率法,即根據光桿功率選擇抽油機電機額定功率。對負載率低的電機進行“大調小”,可以達到提高抽油機電機負載率,實現節能的目的。2012年以來,對電機重新進行匹配,有效降低有功功率。
3.1.3落實抽油機保養、調整工作
抽油機各部件松動或保養不好,造成皮帶及抽油機各部件之間的摩擦、打滑、變形,致使抽油機不平穩運行,從而無功耗電,對此認真落實機械設備的緊固、、保養、調整工作,按時進行一保、二保,確保抽油機正常運轉。所有抽油機全部安裝電機固定頂絲,真正做到及時調整。
3.3 偷電線路耗能
針對部分油井絕大部分為低壓井、低壓電纜長、電器設備老化嚴重、耗能偏大等現狀在管理局的支持下進行了節能技改工作:(1)將原來變壓器容量較大的更換為小容量的變壓器,S11的卷鐵心變壓器代替了原來S7及S7以下的高耗能變壓器,降低變壓器損耗,減少了變損電量;(2)將油井電氣設備的運行電壓由400V升級為1140V,降低了設備的損耗;(3)將380V刀閘控制柜更換為1140V電容補償柜提高功率因數。
3.4加強常規油井管理
3.1.1對泵漏井檢泵
對因井下泵漏失量大,造成無效功率損失大,單耗高的抽油機井,累計采取檢泵措施62口井。泵漏檢泵后,平均沉沒度降低325.5m,平均泵效提高40.3個百分點。
3.1.2對無效功消耗大的抽油機井,加強生產運行管理
抽油機井傳動部分程度、盤根松緊狀態、平衡狀況和結蠟情況直接影響抽油機單耗,加強油井生產管理、規范生產運行是降低抽油機單耗的根本。在實際生產中重點對抽油機調平衡前后能耗變化情況進行統計對比。2012年以來,針對不平衡抽油機井累計采取調整措施25井次,平均噸液單耗降低0.22kWh/t。
3.1.3應用節能電機和節能控制箱
針對因抽油機井配套電動機裝機功率偏大造成的高單耗,采取更換裝機功率小的節能型電動機或對普通電動機進行節能改造,共計3臺。該措施實施前后,功率利用率提高1.6個百分點,平均功率消耗減少1.5kW,節電率23.2%。
3.5 取得了良好的節能效益
通過對高單耗抽油機井積極采取綜合配套節能措施,截至2012年12月底,抽油機井噸液耗電由6.67kWh/t降到6.53kWh/t,取得了很好節能降耗效果,取得了良好的經濟和社會效益。
4 結束語
1.1合理選配采掘機電的供電設備
節電上首要任務就是要合理選配供電設備,有效降低采掘開發中多電能的消耗,因為煤礦井下的生產環境惡劣、困難,不但空間狹小而且甲烷、瓦斯等各種易燃易爆氣體較多,因此是不能夠使用燃油設備實施開采,所以應用掘進機電設備是必須的,選擇合理的配電設備有效降低電能消耗。1選擇合理的動力變壓器容量與種類,對煤礦井下供電中比不可少供電設備就是動力變壓器,因此在選擇上不但要考慮到足夠的工作動力,還必須要考慮節約電能因素。在選擇動力變壓器上主要傾向節能化、干式化動力變壓器,如果有需要也可以考慮油浸式變壓器也要選擇節能型的。從實踐中表明,煤礦之中常用平均負荷率不到30%,造成變壓器出現嚴重空載運行現象,大量電能做無用功,相比之下能夠負荷率超過50%變壓器就達到最高效率。所以在選擇上要盡可能考慮節能效果顯著、范圍廣變壓器及容量,有效節約電耗,給生產運營帶來客觀經濟效益。2選擇合理的煤炭輸送機;煤礦井下所用輸送機主要是帶式輸送機與刮板式輸送機兩種,主要就把掘進設備開采出來的煤炭傳送到制定位置。從實際生產發現,一臺型號為SJ-80型的帶式輸送機能夠輸送800米遠的距離,而每個小時就能夠輸送到400噸煤炭,但是一臺型號為sgw-80t的刮板輸送機傳輸距離僅僅160米,而每一個小時僅僅能夠傳輸150噸煤炭,二者比較可知,刮板式輸送機逐漸被淘汰,運用帶式輸送機不僅僅能夠提升煤礦生產效率,還能夠節約電能。
1.2選擇合理的供電電壓,境地采區低壓供電距離
用電設備功率固定時,設備中工作電流和電壓屬于反比例關系,即有R=U/I,供電電壓越高電流就越小,電流小必然供電線路所消耗壓降以及功率就越小,如今許多煤礦工作面所用供電電壓也從過去380V提升到了660V及1140V,就是這個原因。而一些條件允許工作面就要盡可能使用1140V或者3300V,就能夠實現降低線路損耗目的。同時還要盡量降低低壓供電的距離,降低回頭供電,因為供電距離越長線路上阻抗就越大,依據Q=I2Rt就可知,線路越長損耗愈大。為了實現節電目的,就應該在井下采掘面盡可能使用移動變電站,緊跟著工作面共同移動,不斷移動變動站就降低了供電距離,這樣有效降低了低壓線路中電能損耗,起到了節電目的。
1.3盡可能應用變頻調速節能設備
從有關統計發現,機電設備中所耗費電量有60%以上都是被電動機所消耗,從過載、起動以及安全系統等各個方面觀察,許多高效電動機時常處于抵消運行狀態,使用變頻器調速控制交流異步電動機,就能夠讓電動機重新運行到高效狀態,就能夠有效節省大量電能。而井下采掘機電設備電動機負載種類比較多,就需要依據不同負荷安裝合理的變頻器,進而實現節能目的。比如采煤工作面的乳化液泵站所用變頻器,因為乳化液泵具有平方轉矩負載,其頻率和功率之間具有立方關系,所有P=Kn3。從實踐中可知,卸荷階段使用變頻器驅動電動機轉速和工頻相比較降低了20%,其節能效率能夠達到30%——50%,而電機電流也能夠降低40%。
1.4科學使用管理機電設備實現節電
選擇現代化掘進設備能夠從根本上提升電能使用率,達到節約電能目的。但是使用與維護機電設備不合理時,就會造成無形浪費電能,因此必須要合理使用與管理,才能夠確保機電設備的節能措施落到實處。1提升機電設備功率因素;事實上供電設備的效率高低主要取決功率因素高低,從調查中發現許多煤礦中供電功率因素比較低,造成供電中產生出大量無功功率,根本不能確保供電電壓質量,因此井下的采掘機電設備就必須要就地安裝補償裝置,有效提升供電功率因素,進而降低機電設備電能損耗。2挖掘掘進機電設備工作潛力;要盡可能挖掘掘進機電設備的工作潛力,就必須要通過技術預測機電設備工作能力,而不能夠盲目使用損壞設備,尤為主要的是要降低各種機電設備處于額定工作環境中自身所消耗比率?,F在許多煤礦所用掘進設備功率相對較低,大馬拉小車現象極為嚴重,機電設備在運行時所消耗占據總消耗較大比率,乃至運行消耗和工作消耗持平。所以要盡可能讓機電設備平穩、勻速的運轉,確保輸送機時刻都有輸送的煤炭,切忌常常出現時快時慢現象。3加強設備的保養制度;無論多么先進設備都必須要合理檢修和維護,才能夠確保正常運行,要避免機電設備常常工作在陰暗潮濕、遍布粉塵的環境中,這樣極易造成腐蝕或粉塵渣滓進入到設備中,造成設備不能夠靈活運轉。因此必須要完善設備的管理制度,定期檢修與保養掘進機電設備。定期清理設備中的渣滓,加注油,確保設備平穩運行、靈活運轉,有效提升傳動效率,才能夠有效節約電能。
中圖分類號:F123文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2009)10-0128-01
一、企業節能的重要性
自從“中華人民共和國節能能源法”頒布實施后,節約能源、提高能源的綜合利用率應當成為評估現代工程的一個重要標準,目前我國能源利用率與國外相比差距很大,其能源利用低的主要原因是粗放經濟增長方式、技術落后等。自改革開放以來我國節能工作取得很大成績,政府制定了一系列政策法規及標準,大力支持先進節能技術的研究開發和推廣應用,要把使用節能技術、生產節能產品作為自己的責任,加快高耗能產品和設備的改造更新,養成良好的節能意識,形成全民參與節能的良好社會風尚。
二、高效節能照明與傳統照明的對比
從上表中可以看出傳統照明白熾燈與節能燈相比功率、光通量及壽命都有很大差別,目前國家有關部門大力推廣“綠色照明工程”,所謂綠色照明是指推廣使用效率高、壽命長、安全可靠、性能穩定的電光源,提高照明質量優化照明設計,以節約用電減少發電對環境的污染,提高人們生活質量。照明節能首先是推廣高光效光源,壽命長、安全穩定性好的光源,白熾燈價格低但光效很差。后來又推出了熒光燈,它是利用低壓汞蒸氣放電產生的紫外線去激發涂在等管內壁上的熒光粉而轉化為可見光的光源,又叫日光燈。它的光效是普通白熾燈的3倍以上,使用壽命也比白熾燈長,它的缺點是在使用電感鎮流器時功率因數太低還有頻閃,它的應用領域極為廣泛,如住宅、辦公、商場、賓館、醫院等很多場所,它是替代低效白熾燈的主要燈種。到1996年國家經貿委啟動“綠色照明工程”計劃,推出照明光源緊湊型熒光燈俗稱節能燈,與普通白熾燈相比發光效率有了很大提高,節電達70%~75%,使用方便,是替代白熾燈、熒光燈的理想光源。另外廣泛應用與戶外及寬大場所的光源一般采用高強度氣體放電燈,此種燈分為高壓汞燈、金鹵燈、高壓鈉燈三大類型,它們都是利用弧光放電點燈。高壓汞燈是利用汞放電時產生的高氣壓獲得可見光源,它的發光效率與普通熒光燈差別不大,是目前用量較多的燈型,它與金屬鹵化物燈和高壓鈉燈相比,光效極低、發光顏色單調、顯色性差、污染嚴重、壽命較短,應逐漸淘汰的燈種。金屬鹵化物燈是在高壓汞燈的基礎上發展起來的一種新型燈,結構與高壓汞燈相似,金鹵燈比高壓汞燈發光效率高得多、顯色性好,使用壽命長,可使用在顯色性較好的場所,如展示廳、美術廳、康樂中心、大型公園、賓館室外照明,可以替代低效燈型。高壓鈉燈是利用高壓鈉蒸氣放電發光的光源,發出的金黃的光是光源發光效率很高的一種電光源,它的光效比高壓汞燈要高出幾倍,使用壽命也比高壓汞燈長。高壓鈉燈主要用于對光色要求較低的場所,廣泛用于道路、隧道、港口、碼頭、車站、大橋等地方,在許多場所高壓鈉燈可替代高壓汞燈來節約照明用電。
三、照明節電措施
1.合理選擇照明方式有些人認為照明不像防雷和消防存在人身安全問題,無非是多布幾盞燈,少布幾盞燈,房間亮一些、暗一些。首先考慮的是照度標準,照度標準的高低對電能消耗有直影響,我們反對一味降低照度節能這樣會影響工作效率,以犧牲工作效率來求節能是得不償失,規范中的照度標準各國大致相同,規定工作房間的照度標準是按工作面所需要達到的照度,這樣一個房間可劃分成工作區和非工作區,以保證工作區達到規定標準非工作區可適當降低以節約能源。
中圖分類號:P792 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)13-0044-01
前言
電能在我國的經濟發展中一直以來都發揮著巨大的作用,其具有清潔、便利等優勢,當然也是人們生活中不可缺少的一種能源,在最近的幾年里每當處于用電高峰期時,供電部門有時則會進行拉閘限電,這種現象已經在向我們暗示當今電能的緊張,同時也需要我國的電力系統加快節能的步伐。通過與國外的一些先進國家進行對比不難看出,我國電力系統在供配電過程中對電能的節約技術是較落后的,差距是較大的,方方面面的狀況都驅使我國電力系統不得不重視這一現象的存在,應將供配電環節的節電提到日程上來。
一、選擇并使用合適的節電干式變壓器
在電力系統中所使用的干式變壓器具有節能、可靠性高、容量可變以及功能上的相互搭配等多項特征,可以應用的領域十分的廣泛,涉及到多個方面,因此受到眾多供配電企業的高度重視,逐漸的也得到其極大的認可與信賴,在我國供配電系統中發揮著越來越積極的作用。其余傳統的油浸式變壓器相比主要體現在其具有較強的安全性,更加可靠,電能的損耗上更低,當然也十分的綠色環保,對環境造成的污染很小。詳細的說明如下所示:
1.1干式變壓器可以有效防止電路出現短路的問題,同時其也具有較好的抗沖擊性,對于出現電路過載的問題也能很好地應對,其鐵芯的材質是由質地較好地硅鋼卷制而成,呈45度角,因此它在抗短路效果,抗沖擊效果,抗過載效果上與原有的油浸式變壓器相比,都具有較大的優勢。
1.2在降損耗,節電上,干式變壓器比油浸式變壓器效果更好,電流在線路中經過避免不了會產生一定的熱量,即無用功。干式變壓器之所以在節能降耗上比油浸式變壓器更具有優勢是由其本身的制造方式所決定的。干式變壓器的芯片是由優質硅鋼卷制而成的,而后者則是由層疊式硅鋼組成的,前者比后者可以多降低損耗達70%,可以看出節能效果是十分明顯的。
1.3干式變壓器產生的噪聲很小,對環境所造成的污染也相對較小。傳統的油浸式變壓器則發出的噪聲分貝很高,出現噪聲的原因就在于硅鋼片之間的接縫處會由于振動而發出聲響,而干式變壓器則是由無縫的優質硅鋼拍片卷成一體而成,彼此之間沒有縫隙自然也就不會產生較大的噪聲,此外,干式變壓器在使用的過程中不會產生任何有害氣體,因此,總的來說干式變壓器的環保性能也是不錯的。
1.4干式變壓器在可靠性上也是極佳的,在干式變壓器中添加了具有阻燃抗裂作用的纖維,該種纖維可以在很大程度上防止變壓器發生自燃,耐高溫,同時也能有效防止變壓器表面出現裂痕,這種纖維被使用在變壓器的每一層和每一砸之間,從而大大保證了變壓器可以在安全、穩定的環境下工作,增加其可靠性。
二、減少線路損耗
2.1在架設電路時,電線會由于自身的電阻而產生一定的熱量,因此也就會形成一定的線路損耗,為了降低這種無用功的發生,可以采用盡可能的減少線路總長度的方法,在進行供配電系統的線路設計時,從數學的角度可以知道,將變壓器設置在距離所有的用戶幾乎相同距離時,架設線路所需要的長度最短,這樣既可以減少線路的成本又可以降低線路損耗。
2.2增加線路橫截面面積。在物理學中我們都知道,同樣長度的導線橫截面較大的導線電阻較小 ,因此除了縮短線路的長度外,還可以通過增大線路橫截面積的方法降低損耗,在投資的初期投資金額可能會較高,但是從長遠發展的角度,是可以取得長期收益的。
2.3合理規劃好用電設備。對于消防設備,必須嚴格控制好供電的連續性,做到專纜供電,將其他的供電設備全部統一起來,由一條特定的電纜進行供電,這樣做的目的在于一旦出現任何電路事故時,消防人員可以及時的通過切斷一條電纜的供電,來控制好全部無關的用電設備,從另一個角度來看,這樣做也有利于大大減少由于架設多條電纜線路造成的大量的損耗。
三、提高功率因素
適當提高供配電網絡的功率系數,功率的升高可以使電纜線路中產生的熱量大大降低,從而減少電能做無用功。這一方法目前正得到電路系統越來越多的人的重視。無功功率會對供配電系統的電能質量造成不利影響,同時也會在某種程度上對變配電系統的供電容量形成限制,進而也會使得供配電系統的線路損耗增加。對供配電系統實施無功補償可以極大的改善供電質量,也可以全面提升電力系統的供電能力,降低供電損耗。供配電系統中包含了許多的用電設備,例如:發電機、變壓器、燈具的鎮流器等等都是具有電感性負荷的,因此也就會產生一定的無用功,這種電流需要在具有一定壓差的線路中傳導,最終到達用電設備的終端,這樣又會造成一定的線路損耗。為了解決這一問題,就需要在供配電系統中安裝電容器柜,電容器柜中的靜電容器則可以對線路實施無功補償。
四、平衡三相負荷
在低壓線路中,高次諧波的存在會使得三相負荷之間失去平衡,三相電流的失衡對供配電系統造成的危害主要表現在以下幾個方面:
第一,會加大供配電網絡中相線和零線形成的電路損耗;
第二, 會導致計算機無法正常使用,有時也會造成照明燈的使用壽命減少,或是照明燈的亮度偏低,對電視機也會造成損壞;
第三,會對電信系統造成很大的信號干擾,使得通信質量大大降低。
為了降低由于三相負荷失衡導致的電路損耗,應當對及時調整三相負荷。解決方法如下:首先應在設計環節就做好準備工作,盡可能的使其平衡;其次,也還可以利用適當調節單相的方法使電流平衡,或是采用濾波器有效的抑制諧波的出現。當然,最好的解決方式是通過設置省電裝置來平衡三相之間的電流。
五、抑制諧波危害
供配電系統中的電能質量主要與電壓頻率和波形兩個因素有關,電壓波形對電能質量具有很大程度的影響,當今時代,各式各樣的電子設備已經廣泛應用于人們的生產和生活中,正是由于適用范圍的進一步擴大,也使得人們對供配電系統中的諧波電流有了高度的重視,濾波器可以很好地解決諧波給人們帶來的危害。
六、結束語
在供配電系統中常常使用的變壓器是整個節電技術應用的關鍵與核心,如果未能充分利用變壓器,則極易造成電能上的巨大浪費,反之,則可以在很大程度上節約電能。變壓器在供配電系統中使用的范圍十分廣泛,因此它在供配電環節中應引起人們的高度關注,要做到在經濟運行形勢允許的情況下,適當的降低配電變壓器的運行損耗,從而實現電能上的節約,環境上的保護,充分緩解當前我國用電緊張的局面。
參考文獻
[1]呂維偉,配電系統的自動化分析[j],民營科技,2010(07),29.
[2]周杰,淺析供配電系統節電技術措施[j],民營科技,2009(4),196.
國民經濟的發展加速了工業的發展,我國的工業水平較以前來說有了很大的提高,國民工業的發展狀況呈現出欣欣向榮的局面,但是在工業發展如火如荼的時刻我們也必須要看到工業發展的缺陷。目前來看,我國工業的發展主要是加工產業的發展,雖然在其他的行業我國也有長足的發展,但是高能低效的產業逐漸朝著我國內地發展,這些工業的發展給本來就緊張的電力供應造成了更大的壓力。本文主要是通過談論工廠的供電消耗來降低配電系統的線損實現節能。
一、工廠供電系統節能的意義
工廠供電系統要實現節能主要是通過采取技術來實現的,我們在進行供電節能必須要滿足經濟合理以及環保這幾點。之所以討論工廠供電系統節能措施,就是要盡量來消除用電的浪費現象實現最終的節能目的。節約電能一方面可以是來進行用電節約方面的努力,一方面是提高用電的效率。節約用電的意義主要有以下幾個方面:
(1)工廠的供配電系統的電能節約研究能給工廠帶來好的經濟效益。
從我們的經濟學的角度來說,工廠的供配電系統對電能的節約就是對工廠經濟的提升,通過對供電系統的技術改革,工廠可以省掉一大部分用于工廠電網建設的資金,同時配電系統的節約改革能控制供電資源的需求狀況。工廠供電會消耗大量的煤炭資源,煤炭資源的發電方式是對不可再生資源的消耗,同時煤炭資源的消耗會產生附帶的負面影響-會造成環境污染,所以工廠供配電的技術改革實現節約的目的,不僅能降低最煤炭資源的開發和利用,減少了煤炭資源的運輸投資,能很好地控制整個行業對煤炭的需求,同時還能解決在煤炭供電的過程中所產生的環境污染問題。
(2)工廠供配電系統的改善能極大提升工廠的電力應用效率,實現工廠經濟利益的提高。第一點是針對工廠的供電社會影響因素說的,這一點主要關注的是企業自身的發展。畢竟,企業的長足發展才是節約電力應用的最終目的。一個合理的供配電系統能提高企業的經濟效益這是毋庸置疑的。特別是對于我國企業來說,當前的很多工廠企業等等在用電的管理上都存在著很多問題,而且因為國家部經濟的發展背景和當前的經濟現狀,我國的很多企業在供電設備上都比較落后,這也給供配電造成了極大的不利影響。企業供電成本之所以居高不下,主要的投資都要用在用電的經營管理上了。所以,及時對我國的供電企業進行技術改革,實現節能應用,不僅能改善電力供給緊張的局面,同時還能提高企業的經濟效益。
二、工廠配電系統的節能措施的探討
工廠開展節約用電是當前國家經濟發展和企業尋求內部發展的共同需要,工廠的供電系統是技術與管理的統一,開展工廠供電系統的節能工作要圍繞著這個主線進行。從某個角度上說,工廠配電系統的措施也是從這兩個方面進行研究的,節能不僅是技術上的節能,管理節能也是實現工廠配電系統節能必不可少的環節。
(1)對工廠配供電系統的管理節能措施的研究
首先,加大對工廠電力系統的建設力度,盡量實現工廠用電系統的形成健全的供電管理機構。現代企業的發展日新月異,不僅在運行方式上有了新的改革,而且在管理方面的革新也是層出不窮。各種新時期的管理理論和思想不斷涌現,企業的發展越來越受到管理的影響,管理層面的改革也是企業也尋求發展的一條必經之路。工業企業要想在當今的社會里贏取生存發展的空間,就要緊跟社會的發展步伐,需要不斷加強企業的用電管理機構的建立,最好是能建立一個與現代技術緊密結合的用電網絡平臺,實現現代用電系統的信息化。工業企業要盡量將用電的管理逐漸納入到企業的整體管理機制上去,使用電管理真正受到企業的重視,工業企業的各部門之間要形成權責分明的狀態,建立專門的節能管理隊伍和監督小組,以保證節能措施的實施。
其次,用電的改革需要自上而下的共同意識才能完成。工廠的領導要重視電能節約,積極開展電能節約的教育培訓活動,通過整個管理部門的自上而下的共同重視,逐漸將節能這個觀念貫徹到日常的生產活動中,為了加大節能的改革,可以建立跟進的激勵機制來促進員工的節能建設。
最后,工業企業要想完成節能目的,要通過車間到班組和機臺的共同嚴格執行和遵守,才能實現用電額度的控制,我們還要盡量將電能消耗控制在合理的范圍之內,避免造成浪費。
(2)工廠供配電系統的技術性節能措施分析
首先,更新企業的老舊供配電設備,由于我國現階段的企業是經過長期的經濟改革逐漸成長起來的,所以當今大部分的工廠所用的供配電設備都還是比較落后,工廠的正常供配電要消耗要高于同等條件下電能的消耗,這很大一部分原因就是機器的運行能量的消耗。要想確保節能環保的供配電系統,我們就要通過采用先進的技術設備等來降低能耗,實現能量的充分利用。
其次,從技術材料的角度來觀察供配電系統,我們發現工業企業要想實現節能環保必須要加大對新技術和新材料的把握,具體到供配電系統的設計研究就是:改造現有的落后的風機水泵,引入微阻緩閉阻緩閥進行對低效風機的改造,風機和水泵是供配電系統工作效率快慢的兩個重要的影響方面,企業需要對供配電系統進行調速技術的改進。
最后,降低供配電工業企業的用電設備的功率。一部分的工作需要,使得需要大限度提高變壓器和電裝機設備的負荷系數,以此來實現供電運行的穩定。我們要對這部分的設備進行技術調整,從調整負荷功率入手,對變壓器和電機設備進行周密的比較選擇,選擇合理節能的低功率設備,但是也要保證運行的穩定,配合設備的改進,進來降低風機和變電器的功率,從而提高用電設備的功率,也就是對電能消耗的減少,最終實現對整個工廠的供配電系統的節能目的。
三、結語
隨著世界經濟的不斷發展,我國經濟也迎來了新的發展的春天,城市化的建設進程也在加快,而隨之而來的壓力是能源使用緊張的局面?,F代工業在整個國民經濟中的地位日益關鍵,但是現代工業對于電能的消耗也是非常巨大的,電能的供需矛盾是當前能源危機的一部分。本文討論工廠供配電系統的節能措施,希望能給我國工廠的電力節約帶來啟發。
參考文獻:
能源是人類賴以生存和活動的物質基礎,它直接關系到國計民生問題。當前世界金融危機的全球性蔓延,部分行業經濟效益出現大幅度的下滑,甚至虧損。所以,積極推進科學發展,全力做好節能減排工作是為企業生產獲取利潤的最有效途徑。
1鋼鐵行業節能形勢
我國鋼鐵企業在整合和優化的過程中,技術裝配和自動化程度已有相當的水平。但是目前鋼鐵企業仍是生產鏈中的耗能大戶,它是一個由冷到熱,再由熱到冷的工藝生產線企業,如何利用中間的熱能變化,進行能源的再利用是一個企業可持續發展的長期規劃。焦化干熄焦發電工程、燒結余熱發電、煤氣余熱回收、鍋爐蒸汽制冷等節能技術,逐漸在各鋼鐵企業得到廣泛的應用。
但是,大項目新技術應用的節電技術,這只是實現節能目標的第一層次。而全面地對企業現有配電網及其設備采取整體節電措施,這是實現節能目標的第二層次。所以,鋼鐵企業目前在節電增效這一環節上,還有巨大的潛力可挖。本文結合實際和查閱相關資料,總結出幾點鋼鐵企業節電思考,供共同分析探討,為企業節能增效出一點微薄之力。
2鋼鐵企業部分節電措施
電氣設備是以滿足生產工藝為原則,新上設備工藝的自身節能是大的前提。作為電氣設備來說,以電壓電流的形式做功,將電能轉換為生產需要的機械能、光能等形式。減少無謂的電能消耗,一是提高電氣設備的效率節電,二是提高電氣系統的功率因數和諧波處理節電,三是電能監測與管理層節電,四是綠色能源的利用。
2.1提高電氣設備的效率
提高電氣設備的效率,主要是減少空載損耗、負載損耗和熱損耗。可從供電層和用電層分別考慮。
2.1.1供電設備層的節電措施
配電網重構技術,調整配電網結構。改變配電網絡拓撲結構來提高可靠性,降低線損,均衡負荷和改善供電電壓質量的技術稱為配電網重構技術。配電網重構技術是降低配電網線損的重要途徑,是優化配電系統技術、提高配電系統安全性和經濟性的重要手段,投資少效益高。配電網重構包括正常運行時的網絡重構和故障狀態下的網絡重構,具體如表1所示。
表1配電網重構
重構時的運行狀態重構目標約束條件重構計算正常降低線損、平衡負荷、提高供電質量數學優化算法、最優流模式算法、支路交換法、人工智能算法故障隔離故障源,恢復非故障源區域供電潮流方程,支路電流和節電電壓,網絡拓撲(輻射狀),開關操作次數,繼電保護可靠性故障診斷算法在配電網重構時,把線損最小作為目標函數,把負載均衡、提高供電質量、安全可靠運行等目標作為約束條件。通過降維處理,把多目標非線性混合優化問題簡化為單一目標的非線性混合優化問題??梢圆扇∫韵麓胧?1)合理調整配電線路的聯絡方式。配電線路應該采取最佳運行方式使其損耗達到最小,如通過互為備用線路、手接手線路、環網線路、并聯線路、雙回線路等是可以達到的。
(2)環形供電網絡,按經濟功率的分布選擇網絡的斷開點。對于環形的供電網絡,正常需要運機電研究及設計制造《機電技術》2010年第4期67行斷開,應根據兩側壓降基本相等的原則,找到一個經濟功率的斷開點,使線路的電能損耗最小。
(3)推廣帶電作業,減少線路停電時間。對雙回線路供電的網絡,雙回線路并列是最經濟的,如因檢修工作,其中一條線路停電,則由于負荷電流全部通過另一條運行的線路,會使線損大增加,因此要盡量利用帶電作業,減少雙回線的停電次數與時間。
(4)調整電網的運行電壓。根據各工藝線不同的負荷特點,調整供電網的運行電壓,鋼鐵行業主要用電設備的靜態特性參數及U/U0由1.05降到1.0時,P/P0和Q/Q0變化如下表2所示。
表2鋼鐵行業主要用電設備的靜態特性參數設備工業電機泵、風機和其他電機電弧爐中央空調室用空調煉爐鼓風機工業電視熒光燈PV 0.05 0.08 2.3 0.2 0.5 0.08 2.0 1.0QV 0.6 1.6 4.6 2.2 2.5 1.6 5.2 3.0U/U0=1.05 1.002 1.004 1.119 1.01 1.025 1.004 1.103 1.050P/P0U/U0=1.0 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000U/U0=1.05 1.030 1.081 1.252 1.113 1.130 1.081 1.289 1.158Q/Q0U/U0=1.0 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000注:P有功功率,Q無功功率降低運行電壓,有功功率變化較小,但無功變化較大。對于鋼鐵工業負荷平均來說,當供電電壓大于額定電壓時,電壓降低5%,無功功率可減少8%左右,設備有功功率減小很少,降至額定功率,不會影響生產,但無功電流產生的線路損耗減少了,同時也減少了無功補償設備的投入。
變壓器改造,通過合理分配變壓器負載,使變壓器運行效率的提高帶來節電效益。可以從根本上改善目前企業配電網經濟運行的狀況,減小用電協議容量,提高配電網的電磁兼容水平和供電質量。
(1)合理選擇變壓器容量和臺數。選擇變壓器容量和臺數時,應根據負荷情況,綜合考慮投資和年運行費用,對負荷進行合理分配,選取容量與電力負荷相適應的變壓器,使其工作在高效區內。當負荷率低于30%時,應予調整或更換。當負荷率超過80%并通過計算不利于經濟運行時,可放大一級容量選擇變壓器。對車間內停產后仍不能停電的負荷,宜設置專用變壓器。大型廠房及非三班制車間宜設置照明專用變壓器。
(2)選用節能型變壓器,更換或改造高能耗變壓器。新建或擴建工程應選用SL7、SLZ7、S9等節能變壓器。與老產品比,SL7、SLZ7無勵磁調壓變壓器的空載損失和短路損失,10kV系列分別降低41.5%和13.93%;35kV系列降低38.33%和16.22%。S9系列與SL7系列比,其空載和短路損耗又分別降低5.9%和23.33%,平均每千伏安裝SL7系列年節電9kW·h。企業為了節省投資,也可對原有SJ1、SL1高能耗變壓器進行技術改造,但改造后應達到國家對配電變壓器能耗標準的要求,即:空載損耗降低45%~65%,空載電流降低70%,短路損耗達到SL7標準,阻抗電壓4%~4.9%。
(3)加強運行管理,實現變壓器經濟運行。在企業負荷變化情況下,如投運變壓器臺數和容量不變,其負荷率和運行效率都將發生變化,使其超出經濟運行范圍,因此要及時投入或切除部分變壓器,防止變壓器輕載和空載運行。長期輕載(負荷率30%以下)變壓器,必要時按實際負荷換小容量變壓器。
2.1.2用電設備層的節電措施
用電設備層的節電措施主要以提高電能轉化效率為主要目的。電能轉化為機械能的效率涉及四個環節:(1)電動機效率;(2)生產設備的效率;
(3)傳動效率;(4)閥門或檔風板開度。以下就這四個方面提出一些具體的節電措施。
2.1.2.1電動機的節電措施
電動機的經濟運行包括如下幾個方面:(1)盡可能讓電動機運行在經濟運行區。電動機的經濟運行區,一般為負荷率β在70%≤β≤100%范圍內,在這一負荷率范圍內運行,電動機《機電技術》2010年第4期機電研究及設計制造68綜合運行效率最高,也最節電。β<40%時,效率會大大下降(η<60%),功率因數<0.5。
(2)電動機輕重載采用Y-自動切換。電動機在間歇、輕負載(如負荷小于額定功率的40%以下)運行時,為了提高功率因數和降低損耗,可以將其定子繞組接線由改為Y接線運行。此時繞組上的電壓降至1/3額定電壓。這樣做雖然電動機的功率僅為額定功率的1/3,但輕載時電動機能帶得動。而這時電動機的負荷率提高了,鐵損降低了2/3,其功率因數和定子電流都明顯改善,節電效果顯著。
(3)提高電動機與被拖動機械連接效率。采用正確的拖動(傳送)機械,減少摩擦力和傳動阻力,也是電動機節電的一種措施。
(4)改善環境條件,加強通風,降低電動機運行溫度。電動機繞組的電阻是隨溫度升高而增大的,電動機運行溫度越高,其有功功率損耗也越大。
2.1.2.2泵與風機的節電措施
泵與風機的有效調節,選用高效設備并不等于就是節能,還要看實際運行工況是否處在設備性能曲線的最高效率點附近,主要決定于以下因素:(1)工作流量的變化規律。工作流量在額定流量的90%以上變化時,一般不采用變速調節;工作流量在額定流量的85%以上變化時,需采用高效變速調節,如變頻或串級調速;最小工作流量在額定流量的50%~70%時,可采用較變頻調速更加經濟、可靠的高頻斬波串級調速裝置,考慮初期投資可采用“一拖多”的方式,如圖1所示。
圖1“一拖多”電原理圖
在電機起動和停止時將變頻器逐臺投入,完成后變頻器切出采用工頻運行。在調速過程中可以根據工況選擇電機的投入和切出。
(2)管路性能曲線的靜揚程(靜壓)占全揚程(全壓)的比例。當靜揚程所占比例很大時,即使泵系統的工作流量變化很大,但由于變速裝置的轉速變化范圍并不大,節能效果也不大。
(3)泵或風機容量(軸功率)的大小。大功率的泵與風機由于每年節約電費數量大,適宜采用初投資很高的高效調速裝置。
2.2提高電氣系統的功率因數和諧波處理(1)在電動機及其控制方面,積極推廣變頻器、軟啟動開關等新型節能產品。大力推廣應用以三電平為代表的各種完美正弦波大容量高壓變頻器。高壓電動機采用變頻調速控制技術既解決了電機軟啟動和實現無級調速、滿足生產工藝需要的問題,又可以大幅節約能源,降低生產成本。
(2)在各種交流低壓電機的調速系統中變頻調速系統是性能較好、效率較高的,是目前一些機械調速方式難以達到的。一臺變頻器可以驅動多臺電機同時調速運行?!敖?直-交”通用變頻器由于前級整流和濾波的隔離作用,電機的感性無功電流不會傳遞到電網中,因而間接起到了無功補償的作用,改善了功率因數,但其自身整流器和逆變器產生的諧波,也不可忽視。
(3)由于感性負載產生的無功,采取無功補償和諧波濾波裝置。對于老的電機設備推廣應用電動機無功末端就地補償器,補償后,電流可以下降10%~20%、無功減少40%~80%、功率因數提高到92%~97%,平均節電在20%左右。該方式投資少見效快,綜合效益較多。
2.3電能監測與管理層節電
2.3.1建立配電網調度中心建立配電網調度中心,在統一的支撐平臺上在線組態,根據用戶的實際需求,可以靈活實現調度自動化、饋線自動化、電能量計費、電網分析軟件、調度管理功能、地理信息系統、配網管理功能等眾多應用功能,具有良好的系統應用軟件和硬件的擴充性,能夠很好滿足電力系統和大型工礦企業的調度需求。
2.3.2節電考核管理
(1)把國內外同行業、同規模、同類型企業的最低電耗指標作為參照體系。
(2)以細化分解能耗考核指標為基礎,就每一項細化指標,制訂出相應的保證措施,對各項措施進展情況分條建帳進行動態的跟蹤考核。
(3)實現全流程損失調查,發現問題,找到潛在的漏洞,從而更加準確細致地掌握了全過程的電損耗情況。
(4)針對存在的突出問題,提出了一系列整改措施,以項目承包的形式落實到各單位,明確了整改責任和整改時限,并將這些項目列入效能監察范圍,加大了實施力度。
2.4綠色能源的利用
光伏技術的應用,可以在廠區的景觀照明等地方優先使用,在發展中進一步廣泛應用。
3結束語
我國是發展中國家,與發達國家相比,技術和專業管理仍相對落后,就能源利用上來說,節能節電潛力還很大,為了企業的生存和發展,鋼鐵企業必需把節能工作放在優先地位,為建立資源節約型、環境友好型社會而貢獻一份力量。
參考文獻
高層樓宇作為高耗能建筑,其能源開支占總設備管理支出的50%,電費支出又占能源總支出的70%。合理的使用能源,提高能源利用率,可節約能源及不必要的費用開支。節電應遵循的三個原則:①滿足建筑物的功能。②考慮實際經濟效益。③節省無謂消耗的能量。具體節電措施應從以下幾個方面考慮:
一、配電設施方面的節電措施。
1. 變壓器的節電措施。
①變壓器的選型。變壓器是配電設備的核心,其損耗約占總耗量的6%,分為鐵耗和銅耗。鐵耗是空載損耗,與負荷大小無關,與鐵芯的制作材料及工藝有關;銅耗與負荷大小有關。通過表1中變壓器SCB9系列與SCB8系列比較,SCB9系列比SCB8系列的空載損耗降低約34%,負載損耗降低約10.2%。表明選用高效低能耗的變壓器節電效果更明顯。
②變壓器的容量選用。變壓器一般在60%以上額定負載狀態下運行效率較高。根據建筑物的年電能傳輸效率最高時的經濟負載率,計算出實際負荷,參看變壓器在50%~70%利用率參數選配變壓器容量及臺數,可提高變壓器運行效率,節能降耗。
③變壓器運行方式。根據變壓器的運行溫度(不超過75℃)變化,在條件允許的情況下,可將變壓器的大容量變為較小容量;多臺并列運行改為多臺分段運行;合理利用變壓器的“過載”運行等方式達到節電降耗目的。
表1 幾種常用系列型號10KV、1000 kVA配電變壓損耗的比較
2.傳輸線路的節電措施。在電能傳輸時,電路網絡中會產生功率損耗,與線路的長度和負載的大小相關。應盡量合理選擇線路路徑、導線截面積及導線材質,能減少導線的使用長度,降低導線電阻等,達到節電降耗目的。
3.照明設施的節電措施――綠色照明技術的應用
① 選用高效節能的照明燈具。在保證不降低作業面視覺要求、照明質量的前提下,減少照明中的光能損失,最大限度地利用光能。如辦公區選用高光效格柵燈具;公共場所、通道等場所選用電子節能燈替代白熾燈;用LED標志燈取代熒光燈標識燈等。
②選用高效節能的電器附件,可使照明貼近實際需求,大幅降低照明能耗。如用電子鎮流器取代電感式鎮流器;采用電子調光器;延時開關、聲光控開關、感應式開關取代蹺板式開關等。
4.采取無功補償措施,提高功率因數,降低無功損耗。無功功率補償主要是提高負
載和系統功率因數,減少功率損耗,穩定電壓,提高供電質量。無功功率補償可采用集中補償、分散補償、就地補償和照明燈具自帶無功補償四種方式:
①集中補償方式。是將并聯電容設在配電變壓器低壓側,容量是變壓器的15%-20%。②分散補償方式。分散安裝電容器組,補償配電網及變壓器的無功功率。
③就地補償方式。對容量大、運行長的異步電動機,電容器容量約是電動機容量的1/3。④照明燈具自帶無功補償的方式。減少電路無功功率,降低線損和電壓損耗。
二、電動設備方面的節電措施。
在高層樓宇中,電梯、水泵、風機等設備基本上是以交流電動機拖動設備運行,其運行產生的電費約占公共用電電費的50%。故交流電動機節能的措施應從電動機容量、調速方式、運行方式等角度考慮。
1. 電動機容量的選用。電動機效率指標是指在額定負載運行下的數值,在非額定負載下,其數值一般比額定時低。電動機只有運行在高效率工作區,才能達到降低無功損耗和節能用電目的。由表2可見,電動機在75%以上負載狀態下運行,效率和功率因數最佳,設備的有效利用率高,節電效果好,可降低功率因數。
表2電動機的負載與功率因數、運行效率之間的關系
2. 調速方式選擇。高層樓宇采用交流異步電動機驅動水泵、風機等設備,其耗用的軸功率和轉速有關,運行時需調節負載量。在同等負載量下,采用變速調節所消耗的軸功率比常規閥門調節小,輕載時更明顯,是由于電機變速調節比閥門調節阻力損耗小。
改變電機轉速主要有三種:改變電機極數p、改變轉差率s或改變電源頻率f。常用調速方式有變極調速、電磁轉差離合器調速、交流變頻調速。其中,變頻調速是利用電動機同步轉速隨電源頻率變化的特性,通過變頻器控制裝置,改變電動機的工作頻率來實現調速。具有自身損耗小,效率高,調速精度高等優點。與其他兩種調速方式比較,更適用于高層樓宇中水泵、風機、電梯等電動機調速。
3.盡量減少交流電動機的啟動、制動次數。①電動機啟動時的大電流會造成電能損耗,利用遠程技術監視各類生活、消防水箱用量及系統運行參數等的變化,科學地控制水泵啟動的臺數、間隔時間,減少啟動、制動次數。②電梯停止時會產生制動能耗,若采用電梯群控功能,可減少單臺電梯的啟動、制動次數;將多臺電梯分區運行也是減少電梯啟動、制動次數的好方法。
三、日常管理工作中的節電措施。
1.合理限定用電設備的使用時間。如熱水器加裝定時器,避免反復燒開,可節省用電,也利于身體健康;設備機房空調加裝定時器,專人管理;路燈、裝飾燈、公用照明定時開關。2.辦公節電:合理利用自然光,節省照明用電;下班隨手關燈、空調、電腦的習慣;使用空調時設定適當溫度,不要隨意開門開窗;3.根據峰平谷電價的不同,調整設備運行時間。
0引言
游梁式抽油機結構簡單,可靠性高,使用維護方便,適應現場工況,在采油生產設備中占90%以上,在今后相當長的時間內仍將是油田的首選設備。電費在采油成本中所占的比例為70%左右,如何節約電力成為節能工作的首要任務。
與游梁式抽油機相匹配的是油田常用的三相異步電動機,在理想情況下的效率為90%左右,目前大多功率因數小于0.4,負載率不足30%,浪費電力嚴重。抽油機使用的電動機工作載荷是帶沖擊的周期變載荷,與按恒定載荷設計制造的通用電動機的工作特征不匹配。通用電動機的機械特征是硬特征,在運行過程中其轉速隨載荷變化不大,而抽油機的交變載荷增加了電動機的電動損耗,再加上選擇的抽油機與實際需要不匹配,降低了整機的地面效率。分析抽油機的用電特征,根據每臺抽油機具體的“癥結”所在,綜合考慮制定出相應的節電措施,實現抽油機的經濟運行。
1電動機帶動抽油機生產存在浪費電力的弊端
1.1、電動機負載低
為保證抽油機的啟動要求和在運行時有足夠的過載能力,通常所配的電動機裝機功率較大,而電動機正常運行時都是輕載運行,造成抽油機負載率低,與電動機不匹配,形成“大馬拉小車”的生產狀況,使線路、變壓器、電動機的功率損耗增大;電動機的運行效率取決于負載率,輕載時電動機的效率很低,當負載增加到一定值時,變化則很小,有實驗證明:負載率<0.4時,效率的變化不大,負載率>0.7時,效率最高。當電動機負荷很低時,電動機仍要從電網吸取較大的無功功率,從而降低了功率因數,這就是目前電機功率因數低的主要原因。
1.2平衡率低
現場使用的抽油機平衡率低,嚴重的不平衡造成電力的浪費,造成多數電動機電流變化不均勻,使電動機內耗大大增加,影響整個抽汲系統的效率。
1.3發電現象
現有的節電措施大都是針對電機低負荷率下效率低和功率因數低造成的電能浪費的情況,而抽油機浪費電能的另一個重要原因是抽油機拖動電機發電,有實驗證明:目前使用的各種類型的電動機都多少存在這種情況。
由于抽油機負載波動很大,在抽油機的正常運轉中會出現抽油機減速箱輸入軸的運轉速度大于電機對它的驅動速度的情況,這時,抽油機就拖動電機發電,其發的電不會完全與電網同步和存在線路損耗,可以肯定電機發的電不能完全被電網利用。在整個電能—機械能—電能的轉換過程中能有很大的一部分能量被浪費掉。
2游梁式抽油機節能產品的特點和應用情況
在現場大多應用的常規型游梁式抽油機,工作特點是承受交變載荷,懸點運動速度和加速度的變化使載荷極不均勻,工作能耗偏高不平衡現象普遍存在,地面系統效率偏低,用電多。
異向型游梁式抽油機具有峰值扭矩低、所需電動機功率低等特點,運轉時平衡效果較好。在相同的情況下,其系統效率比常規型高2.5-4%。
前置式游梁抽油機具有平衡效果好、光桿最大載荷小、節能效果好等特點。其缺點是懸點載荷低于額定懸點載荷,造成抽油機資源的浪費,工作時前沖力大,影響機架的穩定性,使它的應用受到制約。現場應用的節能電動機主要有:變級調速、電磁調速電機(滑差電機)、變頻調速、高轉差率電機(超高轉差率電機)、永磁同步電機(包括永磁調速電機)、雙功率電機幾種,下面對它們的特性和現場應用情況做一簡單陳述。
其中變頻調速可以低速輕載啟動,抽油機沖次及上下沖程的速比可實現無級調節,并可以根據油井井況進行抽空控制,并自動調節抽汲參數,并有電流保護、過電壓保護等作用,但由于價格昂貴和維修不方便等的原因,在現場應用極少。
滑差電機可實現無極調速,電機轉軸與負載之間為軟特征連接,可以平滑啟動,但低速時損耗大、效率低,但由于應用調速電機的油井多為供液能力差、需實現低沖次運行的油井,此種電機在現場應用不廣泛。
高轉差率電機具有較高的轉差率和軟的機械特征,以及較高的堵轉轉矩和較小的堵轉電流,較高的效率、功率因數適用于轉動飛輪轉矩較大和不均勻沖擊載荷,特別是抽油機用沖擊載荷。
YCG200L-8型電機不同負載率下的輸出功率值入下表:
雙功率電機是勝利油田與石油大學(華東)合作研究生產的,采用改變繞組的接法來改變電機的極數和輸出功率,以便與機械負載的負載特征相匹配,可以簡化其變速系統,從而實現節能的目的。目前主要應用在需要調節沖次的油井,數量有限。
永磁電機是一種同步電機,具有體積小、重量輕,結構簡單,效率高,功率因數高,運行穩定的特點。特別在抽油機輕載時在一定范圍內的效率還要高于額定值的94%,最高可達96%,又可獲得任意高的功率因數,最高為0.98左右,還可起到補償電容器的作用,啟動力矩大,過載能力強,從根本上解決了“大馬拉小車”的現象,節電效果非常明顯。目前在采油一礦已應用170多臺,節電效果良好,受到普遍歡迎。
3抽油機井節電措施效果分析
前面簡單地分析了抽油機的用電,浪費電力的出處所在,我們就可以根據每一臺抽油機具體的“癥結”所在,綜合考慮制定出相應的節電措施,實現抽油機的經濟運行,下面提幾點措施:
3.1提高電動機的負載率