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化工企業電氣節能技術措施
化工企業正在從傳統的規模型向能效型轉變,環保、節能設備的采用越來受到國家的重視,這就使得老的化工企業必須淘汰高耗能的動力設備,采用新型節能設備。下面由小編為大家分享化工企業電氣節能技術措施,歡迎大家閱讀瀏覽。
1.新型節能電動機在企業生產中的應用
化工企業正在從傳統的規模型向能效型轉變,環保、節能設備的采用越來受到國家的重視,這就使得老的化工企業必須淘汰高耗能的動力設備,采用新型節能設備。石油化工企業生產都是比較大型的企業,生產流程長,電動機數量較多,而且電動機都是長周期運行的設備,是企業耗能的主要設備,電動機的耗電量約占整個石油化工企業總耗能的60%以上,所以率先在石油化工企業推廣新型高效節能電動機是非常有必要的,這也是企業節能減排的一大措施,有利于降低企業的運行成本,增大企業的利潤空間。
目前我們國家應用到石油化工企業的高效節能電機主要為YB系列和YB2系列電動機。各個生產廠家生產的節能電機型號不同,節能方式也不盡相同,主要從主流的幾個制造工藝方面和大家交流一下。
1)轉子制造工藝的提高,采用高導磁低損耗的硅鋼片,比如含有稀土成分的硅鋼片鑲嵌在轉子上,就能夠提高導磁率,提高電機的出力。
2)大功率電動機散熱系統的改進,我們知道電動機如果運行溫度過高其出力會一定程度上降低,電動機廠家將電動機的外殼采用平行散熱筋,其中垂直和平行兩種方式同時采用。
3)采用強制散熱方式,對于功率較大的電動機可以在定子繞組鑲嵌的外殼中增加空冷器,風力直接作用于定子內部,而不是從電動機表面散熱。
4)優化電動機的線圈設計,減少端部漏磁,以及熱量的損失,同時轉子和定子之間的氣隙改進也能降低電動機漏磁,提高磁通量。
高效節能型電動機以其節電效果明顯,安全運行時間長,越來越受到企業的高度重視,電動機廠家也加大了開發力度,國家也出臺了相關政策,低效的電動機在改造過程中也逐漸的采用高效節能型電動機。
2.變頻節電技術在生產過程中的應用
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。我們國家現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行狀態下可以將交流電轉換成頻率和電壓可調的交流電。這種工作方式轉換省去了中間的變流環節,所以轉換效率高,操作簡單,但是在這種工作方式下頻率的調節范圍比較小,只能夠在額定工作頻率的一半以下,不能任意調整,所以適用于一些容量大的低速拖動系統。
2)交–直–交變頻器。在頻率固定的運行狀態下,首先將工頻交流電壓通過變流環節轉換成直流電壓,然后將直流電轉換成頻率可調的交流電。這種工作方式對電動機的工作頻率的范圍以及電動機的特性具有一定的適應性,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部分組成。我們知道電動機的轉速和工作頻率是成正比的,變頻器就是通過改變電動機工作電源頻率的方式來實現電動機運轉速度調節的,是一種比較理想的高效率電動機調速方式。而且通過變頻器調整電動機轉速,可以得到0赫茲到工頻50赫茲的平滑調速,能夠根據生產需求任意調整,這點要優于傳統的調速方式。
變頻器由于能夠給電動機平滑的運行曲線,從0赫茲到50赫茲,基于這一點,我們可以把變頻器應用于電動機的啟動。傳統電動機主要采用自耦降壓,星三角降壓等,但都有一定的局限性,變頻器啟動便能很好的解決這個問題,由其對于重載啟動的風機,渣漿泵,離心機等啟動轉矩非常大的場合,我們可以根據不同的負載特性選擇變頻器啟動電機的不同方式,例如電流突跳啟動,限流啟動,降壓啟動等其他方式。減少電動機對負載的沖擊。提高設備的使用壽命,達到設備節能的效果。
隨著變頻器人機界面的不斷開發,變頻的應用技術越來越成熟,利于操作,便于維護。通過人機界面我們可以了解到:
1)參數設置引導功能,根據系統引導程序逐級進入,查看,設置運行參數,進行調試。
2)圖形界面的引入,通過圖形界面我們可以直觀的查看,運行電流,電壓,查看其它的運行參數和模式,適時地調整設備的運行狀態。
3)支持協議通訊可以和上位PC機聯機通訊,構成網絡管理,提高管理水平。
4)內置應用宏軟件,變頻器內部根據產品特性的需要把常用的幾種應用模式固化到裝置內,使用時只要按照負載特性選取相應的應用宏就可以了。變頻器作為一種新型的控制裝置,在工業調速節能方面發揮著越來越大的作用,總之,變頻器因其節能效果明顯、可靠、功能多,才是變頻器普及的關鍵。
3.企業照明系統節能技術
石油化工企業的傳統照明系統大部分采用白熾燈、高壓鈉燈,金鹵燈以及熒光燈作為光源,在多年的實踐使用當中,它們的節能效果并不是很理想,很大一部分電能通過燈具自身產生的熱能而浪費掉,也是因其燈具產生的熱量大,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。
很長一段時間以來,大量的工程技術人員投入了相當大財力和精力進行開發新型節能燈具,經過幾年來的研發和新產品實際應用,高性能白光LED新型光源逐漸登上了歷史的舞臺,受到廣大用戶的一致好評。現在大功率LED光源已經逐步的投入到市場,由最初的小型點光源逐步的發展到大功率面光源,也可以根據用戶現場環境的需求制造特定的光源,在石化企業有些現場不便于大面積裝配燈具,這時候采用大功率LED面光源可以解決這個問題,這也是LED光源能夠很快的被業內人士所接受的一個原因,LED光源作為新一代光源,以其使用壽命長,節能效果明顯,其市場占有率逐年增加,白熾燈、熒光燈和高壓氣體放電燈等傳統光源將逐漸被淘汰。隨著電子產品價格的發展趨勢,LED光源的市場價格也會逐漸的降低,以更多的數量投入到各行各業中。
LED光源也是一種比較環保的綠色光源,鈉燈,金鹵燈在高溫情況下如果破裂,會有汞蒸氣以及其它有害介質產生,傳統的照明燈具由于使用過程中溫度較高,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題,并且LED光源可以根據客戶需求定做非標尺寸,利于施工,便于維護。LED光源因其自身散熱量低,不分解有毒介質,無電磁干擾,使用壽命長,維護成本低等特點,我們可以認為LED光源是未來綠色環保燈具的發展方向。
電氣自動化工程中的節能設計技術
1、合理選擇變壓器。
其一,變壓器材料,必須要不斷地優化和創新變壓器的制作材料,并且要堅持節約的理念,有機地結合硅鋼片、銅片以及絕緣材料,才能夠在保障變壓器性能的前提下達到節能的效果。
其二,銅材料,銅材料作為一種十分優質的材料,其在變壓器節能設計的過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代替硅材料,從而才能夠有效地降低變壓器空載運行過程中的能源損耗,最終實現節能的目的。
其三,節能變壓器,隨著科學技術的快速發展,諸多節能變壓器應運而生,電氣自動化工程技能設計的時候,應該優先選擇節能變壓器。節能變壓器具有諸多優點,比如節能、減排等優點。在選擇節能變壓器的時候,必須要保障其正確的接線方式,才能夠充分地發揮出節能變壓器的作用和價值,在使用的過程中應該盡量避免變壓器長期處于超載運行,從根本上避免電能的浪費和變壓器的磨損。
其四,變壓器配置,必須要確認變壓器的容量,必須要結合實際情況確認變壓器的容量,從而才能夠保障容量的合理性,如果容量過大,就會導致變壓器長期處于輕載的狀態,進而造成電能的浪費,如果容量比較小,那么就會導致變壓器長期處于過載運行,直接影響到變壓器的使用壽命。必須要結合電氣自動化工程的實際情況選擇變壓器的臺數,盡量避免使用多臺變壓器,避免資源出現浪費的現象。
2、降低高次諧波。
在電力系統中,諧波的存在不僅會造成能耗的增大,還會對電氣設備的正常運行造成危害,如導致電網可用容量的降低、影響設備的利用率、引發繼電保護裝置誤動或者拒動等。而對于諧波的處理,可以適當增加整流變壓器的二次側相數,也可以利用有源濾波器,更可以更換無諧波污染的變頻器等,都能夠取得良好的效果,從而實現節能降耗的目的。
3、合理選用無功補償設備。
無功補償設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。無功補償設備作為電氣自動化工程中極為重要的組成部分,其會對電氣自動化工程的質量和節能帶來十分重要的影響,所以,必須要重視無功補償設備的選擇,如果選擇不科學、合理,就會對供電系統帶來十分巨大的影響,因此,在選擇無功補償設備的時候,主要應該遵守以下幾個原則。其一,必須要結合實際參數進行選擇,必須要結合電氣自動化工程的實際參數來選擇科學、合理的電壓容量和負荷等。其二,必須要考慮電網運行的實際情況,在選擇無功補償設備的時候,應該結合電網實際運行狀況來進行考慮,必須要掌握補償電路的實際情況,然后結合線路的實際負荷進行無功補償設備的選擇,如果負荷比較小,應該選擇靜態補償裝置,如果負荷比較大,應該選擇動態補償。為了能夠達到最佳的補償效果,應該選擇適應面廣、跟蹤定位準確的模糊投切方式,其主要就是因為傳統的補償電容組內的電容器本身的實際分擔方式以及按比例分配方式等都并不會獲得實際需要的補償效果。
4、合理選擇電力電纜。
電力電纜作為電氣自動化工程中的基礎條件,電纜的投資在整個電氣自動化工程中占據了十分大的比例,尤其是電力系統在運行的時候,對于電力線路的運行維護費用也是一筆比較巨大的投資。所以,在選擇電力電纜的時候,必須要從綜合方面加以考慮,結合能夠通過電流強度以及相對經濟的電流密度曲線來確認電纜的截面積。目前,我國電力電纜材質主要包括了銅材和鋁材等材質,從成本的角度來講,鋁制電纜比較便宜,電氣工程如果選擇鋁制電纜,那么無論在安全方面還是節能方面都會比銅制電纜比較差。
5、選擇高效光源。
在針對照明光源的選擇時,應該結合使用場所,依照國家有關規定,優先使用高效節能光源,利用其較普通照明燈更高的發光效率,減少電能的消耗。例如,在衛生間、樓梯間等位置,應該選擇吸頂燈或者聲控燈;在工業廠房中,由于對照度的要求較高,加上運行時間較長,應該優先選擇金屬鹵化物燈具,而且若單一光源無法滿足實際需求,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,則需要搭配節能鎮流器,可以起到更好的節能降耗效果。另外,光源的選擇和設計應該結合照明需要以及環境因素的影響進行綜合考慮,確保在充分滿足照明要求的基礎上,實現節約能源的目的。
節能設計技術方案
1、線路傳輸耗損的減少
通過對線路傳輸耗損的控制,有利于提升電氣系統的節能效益,這可以進行系統電阻狀況的改變,實現電能傳輸損耗的降低,在這個過程中,需要使用較小功率的導線,進行長度較短的導線的使用,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,優化電能損耗控制率。在變壓器的安裝過程中,需要確保其與負荷中心保持較小的距離,進行供電距離的縮短。如果實際環境允許,可以進行較大截面積導線的選用,實現電阻損耗的控制。
2、無功補償
在電力系統運作過程中,配電設備的無功功率往往產生巨大的電能消耗,這不利于維持電壓的平衡性,不利于實現對電能資源的有效性利用。電氣設備無功功率狀況主要體現在低功率方面,通過對有效的無功補償設備的使用,可以提升功率的平衡性,實現供電質量的增強。為了提升設備節能效益,工作人員需要優化自身的工作程序,盡量減少電能的不必要損耗,同時確保電氣系統的穩定性、安全性運作。在導線工作過程中,受到電阻的影響,有些電能會在電流傳輸階段釋放出來,這不利于提升設備的節能效益。
為了適應現階段電氣系統無功補償工作的要求,必須進行相關電氣設備的綜合性應用。在電容器無功補償過程中,需要綜合分析設備的自然功率狀況、電壓容量狀況、電壓負荷狀況、目標功率狀況等,進行電容器容量的確定。在無功補償過程中,如果出現了諧波,需要進行串聯定量電阻器的使用,實現諧波的消除。在無功電流、功率參數的分析過程中,需要進參數物理量的確定,避免出現投切振蕩問題。投切電容器、分擔電容器是重要的無功補償方法,在編碼配置及分配過程中其工作效果表現不佳。在現階段系統節能設計工作中,需要進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雜化,產生諧波電流的電氣設備不斷增加。在這類設備工作過程中,其諧波電流會產生一定的電壓,當電網長時間處于這種環境時,電壓會對抗電網電流,容易出現電壓畸變問題。為了降低系統誤操作率,必須進行諧波電流的有效性消除,這需要進行濾波器的使用,減少設備諧波。
通過對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態性能,其反應速度較快,在無功補償環境下,能夠實現諧波的有效性消除。在實際工作中,有源濾波器進行了并聯模式的應用,實現電能范圍的擴展。通過對過濾諧波的使用,有源濾波器的諧波消除效率提升,能夠有效避免誤操作問題的出現,實現了電能運作效率的增強,確保電氣設備無功補償達到最好的工作效果,滿足了設備節能性的要求。
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