第一篇:水泥廠電動機節(jié)能分析(小編推薦)
水泥廠電動機節(jié)能分析
目前,水泥行業(yè)的競爭非常激烈,但關(guān)鍵還是制造成本的競爭,而電動機電耗占成本30%,因此,做好電動機的降耗增效工作就顯得極為重要。所以,我們要從電動機的選型、調(diào)速方式、啟動裝置等方面入手,在每個環(huán)節(jié)開展細致的工作,同時要大力應(yīng)用新技術(shù)、新成果,促進企業(yè)節(jié)能降耗。
一、合理選用電動機類型
Y系列電動機是全國統(tǒng)一設(shè)計的新系列產(chǎn)品,是國內(nèi)目前較先進的三相異步電動機。20世紀(jì)80年代中期即在全國推廣應(yīng)用。其優(yōu)點是效率高、節(jié)能、啟動性能好。而目前國內(nèi)許多老水泥企業(yè)仍大量采用JO2系列電動機,相比來說Y系列比JO2系列電動機效率提高了0.413%。因此用Y系列電動機取代舊式電動機勢在必行。
選擇電動機類型除了滿足拖動功能外,還應(yīng)考慮經(jīng)濟運行性能。對于年運行時間大于3000h,負載率大于50%的場合,應(yīng)選擇YX系列高效率的三相異步電動機。與Y系列相比,其效率平均高3%,損耗降低20%~30%,雖然價格高于Y系列電動機,但從長期運行考慮,經(jīng)濟性還是明顯的。
同步電動機能提高企業(yè)電網(wǎng)的功率因數(shù),降低供電線路損耗,但控制系統(tǒng)繁雜,價格較高。
二、合理選用電動機的額定容量
國家對三相異步電動機3個運行區(qū)域作了如下規(guī)定:負載率在70%~100%之間為經(jīng)濟運行區(qū);負載率在40%~70%之間為一般運行區(qū);負載率在40%以下為非經(jīng)濟運行區(qū)。若電動機容量選得過大,雖然能保證設(shè)備的正常運行,但不僅增加了投資,而且它的效率和功率因數(shù)也都很低,造成電力的浪費。因此考慮到既能滿足水泥廠設(shè)備運行需要,又能使其盡可能地提高效率,水泥企業(yè)一般負載率保持在60%~l00%較為理想。對于負載率小于40%的三角形接法電動機可改為星型接法,以提高其效率。
同步電動機能提高企業(yè)電網(wǎng)的功率因數(shù),降低供電線路損耗,但控制系統(tǒng)繁雜,價格較高。隨著異步電動機制造水平的提高,新設(shè)備已很少采用。
三、電動機啟動和運行形式
1.低壓籠型大中型電動機
若采用全壓直接啟動方式,這要求電力系統(tǒng)有足夠大的容量,而實際運行時,電力系統(tǒng)負載率很低,影響供電效率,并且用直接啟動方式易燒毀開關(guān)、電動機,影響電網(wǎng)其他設(shè)備的運行,往往為了盡量減少電動機啟動次數(shù)而寧愿讓電動機空轉(zhuǎn)而不停車,造成大量浪費。此類電動機可以用電動機軟啟動器啟動。電動機軟啟動器是采用大功率晶閘管模塊作為主回路的開關(guān)元件,通過控制它的導(dǎo)通角以實現(xiàn)軟特性的電壓爬升。它具有對電網(wǎng)無過大沖擊,對機械傳動系統(tǒng)(齒輪及軸連接器)震動小,啟動轉(zhuǎn)矩平滑穩(wěn)定等諸多優(yōu)點。啟動電流在2.5~3.5倍額定電流之間可調(diào),啟動時間可調(diào)。
2.高壓籠型電動機
傳統(tǒng)的啟動方式多選用電抗器、自耦變壓器等,但這些啟動設(shè)備都不能很好地滿足啟動要求,很難獲得理想的啟動參數(shù)。目前出品的熱變電阻軟啟動裝置能較好地滿足啟動要求。熱變電阻器由具有負溫度系數(shù)的電阻材料制成,電阻器串于電動機定子回路,當(dāng)電動機啟動、電阻體通過啟動電流時,其溫度升高,而阻值隨之減小,從而使電動機端電壓逐步升高,啟動轉(zhuǎn)矩逐步增加,以實現(xiàn)電動機的平穩(wěn)啟動。根據(jù)電動機參數(shù)和負載要求的啟動轉(zhuǎn)矩,能方便地配置適當(dāng)?shù)膯与娮柚但@得最佳的啟動參數(shù),即在較小的啟動電流下,獲得足夠大的啟動轉(zhuǎn)矩。
3.大型繞線型電動機
以前大多采用頻敏變阻器啟動,但其故障率太高。目前較為成熟的方式是采用液體變阻啟動器。它是利用兩極間的液體電阻,通過機械傳動裝置使極板的距離逐步接近,直至接觸,達到串人轉(zhuǎn)子回路中的電阻無級變小最后為零,實現(xiàn)電動機無沖擊的平滑啟動。其特點是啟動電流小,對電網(wǎng)無沖擊,熱容量大,可連續(xù)啟動5~10次,維護方便,使用可靠。目前我廠該類型電動機已全部采用液體變阻啟動器。
4.中、小型繞線電動機
以前主要采用頻敏電阻器和油浸電阻器啟動,由于有滑環(huán)、碳刷、短路環(huán)等零件與繼電器、交流接觸器、頻敏或油浸變阻器等電器元件組成的啟動系統(tǒng)都安裝在粉塵較大的生產(chǎn)現(xiàn)場,因此它具有故障率高、維修量大的缺點,經(jīng)常影響設(shè)備的正常運行,而無刷無環(huán)啟動器較好地解決了上述問題,它是一種啟動平滑,不改變運行特性且不受粉塵干擾的啟動設(shè)備。其一次啟動電流限制在3.0~4.0Ie之間,適合于11~600kW的高低壓繞線型電動機。該啟動器是利用頻敏變阻器的原理,利用鐵磁性材料的頻感特性研制而成,安裝在電動機轉(zhuǎn)軸原來裝集電環(huán)的位置,與轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn),省去了電動機的輔助啟動裝置。
五、電動機的功率因數(shù)補償
籠型電動機通常采用并聯(lián)電容器就地補償?shù)姆椒?,繞線式電動機可采用進相機補償?shù)姆绞剑M相機補償分旋轉(zhuǎn)式和靜止式兩種,由于旋轉(zhuǎn)式進相機結(jié)構(gòu)上的缺陷,目前逐步被靜止式進相機所代替。
六、用變頻調(diào)速取代傳統(tǒng)調(diào)速
傳統(tǒng)調(diào)速所采用的晶閘管串級調(diào)速、直流調(diào)速、電磁滑差調(diào)速、液力耦合器調(diào)速和異步電動機的變級調(diào)速等存在傳動效率低、難維護等缺點,而變頻調(diào)速結(jié)構(gòu)簡單,穩(wěn)定可靠,調(diào)速精度高,啟動轉(zhuǎn)矩大,調(diào)速范圍廣。所以采用變頻調(diào)速在提高機械的傳動效率就可節(jié)能20%左右。
七、變頻調(diào)速技術(shù)的節(jié)能原理
大部分水泥廠的一些設(shè)備尤其是一些大功率設(shè)備在生產(chǎn)過程中絕大部分時間都是不滿負荷,在生產(chǎn)過程中都是通過調(diào)節(jié)擋風(fēng)板或閥門的開啟角度的機械調(diào)節(jié)方法來滿足不同的用風(fēng)(水)量,這種操作方式的缺點是:(1)電機及風(fēng)機或水泵的轉(zhuǎn)速高,負荷強度重,電能浪費嚴(yán)重;(2)設(shè)備運行的自動化程度相當(dāng)?shù)?,幾乎完全靠人工調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)精度差,控制不精確;(3)電氣控制采用直接或降壓起動,啟動時電流對電網(wǎng)沖擊大,需要的電源(電網(wǎng))容量大,功率因素較低;(4)起動時機械沖擊大,設(shè)備使用壽命低;(5)噪聲大,粉塵污染嚴(yán)重等。
在水泥廠主要有生料磨排風(fēng)機、窯尾廢氣處理風(fēng)機、羅茨風(fēng)機、水泥磨排風(fēng)機、煤磨風(fēng)機、蓖冷機風(fēng)機、選粉機、循環(huán)水泵、給水泵等。由于變頻調(diào)速技術(shù)的基本原理是根據(jù)電機轉(zhuǎn)速與工作電源輸入頻率成正比的關(guān)系:n =60 f(1-s)/p,(式中n、f、s、p分別表示轉(zhuǎn)速、輸入頻率、電機轉(zhuǎn)差率、電機磁極對數(shù));通過改變電動機工作電源頻率達到改變電機轉(zhuǎn)速的目的。通過流體力學(xué)的基本定律可知:風(fēng)機、泵類設(shè)備均屬平方轉(zhuǎn)矩負載,其轉(zhuǎn)速n與流量Q,壓力H以及軸功率P具有如下關(guān)系:Q∝n,H∝n2,P∝n3;即,流量與轉(zhuǎn)速成正比,壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正比,軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。圖1為壓力H、流量Q曲線特性圖:
圖1:壓力和流量曲線特性圖
n1代表電機在額定轉(zhuǎn)速運行時的特性;n2代表電機降速運行在n2轉(zhuǎn)速時的特性;R1代表風(fēng)機、泵類管路阻力最小時的阻力特性;R2代表風(fēng)機、泵類管路阻力增大到某一數(shù)組時的阻力特性。
風(fēng)機、泵類在管路特性曲線R1工作時,工況點為A,其流量壓力分別為Q1、H1,此時風(fēng)機、泵類所需的功率正比于H1與Q1的乘積,即正比于AH1OQ1的面積。由于工藝要求需減小流量到Q2,實際上通過增加管網(wǎng)管阻,使風(fēng)機、泵類的工作點移到R2上的B點,壓力增大到H2,這時風(fēng)機、泵類所需的功率正比于H2與Q2的乘積,即正比于BH2OQ2的面積。顯然風(fēng)機、泵類所需的功率增大了。這種調(diào)節(jié)方式控制雖然簡單、但功率消耗大,不利于節(jié)能,是以高運行成本換取簡單控制方式。若采用變頻調(diào)速,風(fēng)機轉(zhuǎn)速由n1下降到n2,這時工作點由A點移到C點,流量仍是Q2,壓力由H1降到H3,這時變頻調(diào)速后風(fēng)機所需的功率正比于H3與Q2的乘積,即正比于CH3OQ2的面積,由圖1可見功率的減少是明顯的。
也就是當(dāng)風(fēng)機水泵的轉(zhuǎn)速下降10%時,電機消耗功率下降27.1%.所以風(fēng)機水泵采用變頻調(diào)速節(jié)能效果非常明顯。
八、變頻器的應(yīng)用
1.變頻在空氣壓縮機上的應(yīng)用
空壓機恒壓供氣使用變頻器與壓力控制構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng),使壓力波動減少1.5%,降低噪音、減少振動。保證設(shè)備長期穩(wěn)定運行,從而減少了設(shè)備維護工作量,延長了設(shè)備使用壽命。用變頻器后,空壓機可在任何壓力下隨意起動,打破了以前不允許帶壓起動的規(guī)定,起動電流也較以前大大降低。通過使用變頻器后的實例,多數(shù)壓縮機節(jié)電率約在20%左右。
2.變頻器在立窯羅茨風(fēng)機上的應(yīng)用
立窯煅燒熟料所耗的電能中,羅茨鼓風(fēng)機的電耗一般占60%左右,隨著電價的調(diào)整,電費在水泥生產(chǎn)成本中說所占的比例越來越高。因此,降低鼓風(fēng)機的能耗成為提高企業(yè)經(jīng)濟效益的重要一環(huán)。
對羅茨風(fēng)機可由變頻器改變風(fēng)機的供電電源頻率進行無級調(diào)速來調(diào)節(jié)風(fēng)量,重慶地維水泥有限公司在1號窯132kW羅茨風(fēng)機上安裝變頻器,節(jié)電率高達62.2%。噸熟料電耗由安裝變頻器前的15.22度下降到安裝后的5.55度;河南焦作水泥廠在10000t/d水泥熟料旋窯生產(chǎn)線生料流態(tài)化系統(tǒng)55kW羅茨風(fēng)機上安裝了變頻器后節(jié)電率高達73.2%,平均每日用電量由安裝前的606度下降到安裝后的162度,每日節(jié)電444度。
3.變頻器在離心風(fēng)機上的應(yīng)用
有某些水泥廠是采用高壓離心式風(fēng)機進行供風(fēng),該種水泥窯的風(fēng)量調(diào)節(jié)是通過風(fēng)門開啟度對風(fēng)量進行調(diào)節(jié)。對離心風(fēng)機的變頻調(diào)速改造同樣有巨大的節(jié)能潛力。這是因為離心式風(fēng)機設(shè)備的流量與轉(zhuǎn)速成正比,壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正比,功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。因此,在調(diào)節(jié)風(fēng)量或流量時,如降低20%的風(fēng)量或流量,功耗則會下降50%,但是必須注意,轉(zhuǎn)速與壓力是成平方關(guān)系,當(dāng)轉(zhuǎn)速下降20%時,壓力則會下降60%,因此必須注意工藝要求的壓力范圍不能象羅茨風(fēng)機那樣,不用考慮轉(zhuǎn)速與風(fēng)壓的關(guān)系。
4.變頻器在立窯卸料機上的應(yīng)用
立窯卸料機若采用滑差調(diào)速電機,其轉(zhuǎn)速通??刂圃?00~1000rpm(工藝上根據(jù)窯的情況,對卸料速度進行控制的)。采用變頻調(diào)速的方法取代滑差電機,經(jīng)過多個廠家應(yīng)用結(jié)果表明,平均節(jié)能達40%左右,這是因為滑差調(diào)速是一種耗能的低效調(diào)速方法。
由下列公式可知:滑差電機主電機軸的輸出功率:P0 = KM0N0(P0表示輸出功率,M0表示負載轉(zhuǎn)速,N0表示電機轉(zhuǎn)速,K為常數(shù))滑差頭輸出功率P1 = KM0N1(P1表示輸出功率,N1表示滑差頭轉(zhuǎn)速)滑差頭損耗功率:P=P0-P1= KM0(N0—N1)由此可見,滑差電機的轉(zhuǎn)速越低,浪費能源越大,而卸料機的轉(zhuǎn)速通常在400rpm左右運行,因此改用變頻調(diào)速的方法會有50~60%的節(jié)能效果。
5.變頻器在選粉機上的應(yīng)用
重慶地維水泥有限公司的旋風(fēng)式選粉機,原設(shè)計由JZT392-4型75kW電磁調(diào)速異步電動機(滑差電機)拖動,其優(yōu)點是調(diào)速系統(tǒng)簡單,價格低廉,有一定的調(diào)速范圍,缺點也較多:電機本體噪音高、振動大、能耗高、無功損耗大、軸承故障率特別高,滑差控制儀安裝于粉塵飛揚的電機旁邊,多次出現(xiàn)帶負荷起動,不能調(diào)速和突然失速等故障,現(xiàn)場維護量大,影響整個系統(tǒng)的安全運行。
6.變頻器在預(yù)加水成球系統(tǒng)中的應(yīng)用
目前,預(yù)加水成球技術(shù)在立窯水泥廠中應(yīng)用已相當(dāng)普遍。它在提高成球質(zhì)量,改善煅燒操作條件,提高立窯熟料產(chǎn)量和質(zhì)量方面取得了比較明顯的效果。其結(jié)合微機雙回路調(diào)節(jié)器,就能實現(xiàn)水料比例自動跟蹤,自動調(diào)節(jié),做到恒壓供水。調(diào)節(jié)及時,極大地減輕了工人的勞動強度,同時也改善了成球質(zhì)量,使預(yù)加水系統(tǒng)真正起到預(yù)濕成球的作用,為立窯生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的熟料創(chuàng)造了條件。
7.變頻器在成球供水系統(tǒng)中的應(yīng)用
生料成球工序是影響水泥熟料燒結(jié)質(zhì)量的關(guān)鍵工序之一,其中水、料比例直接影響成球好壞。應(yīng)用變頻器后能通過跟蹤生料供給量對成球預(yù)加水泵的轉(zhuǎn)速進行無級調(diào)速,從而實現(xiàn)全自動化的閉環(huán)控制,料水配合穩(wěn)定,成球效果良好,大大提高水泥燒結(jié)質(zhì)量。此系統(tǒng)改造主要為提高自動化程度和制造工藝水平考慮,由于功率較小省電效果還在其次。
8.變頻器在生料均化給料系統(tǒng)中的應(yīng)用
此系統(tǒng)用變頻改造后,將所有送料口處的送料電機用變頻器進行同步無級調(diào)速,等比例送料,提高均化效果,此點也是從制造工藝角度考慮。
9.變頻器在水泥選粉系統(tǒng)中的應(yīng)用
水泥選粉系統(tǒng)的工作原理是根據(jù)所生產(chǎn)的水泥的標(biāo)號的不同,調(diào)節(jié)選粉機和選粉風(fēng)機的轉(zhuǎn)速,從而選出不同細度的水泥制品。老式選粉機要調(diào)整風(fēng)機軸上的扇葉的數(shù)量和角度,經(jīng)過對比試驗達到所要求的選粉細度;新式選粉系統(tǒng)分選粉機和選粉風(fēng)機兩部分,選粉機由滑差電機調(diào)速,選粉風(fēng)機靠調(diào)節(jié)擋風(fēng)板角度調(diào)節(jié)用風(fēng)量。這兩種系統(tǒng)都存在操作工藝復(fù)雜、調(diào)節(jié)精度差、浪費電能嚴(yán)重的缺點,特別是滑差點機不但費電,由于水泥制造環(huán)境粉塵嚴(yán)重,因此滑差頭骨脹率特別高,維修困難。變頻改造后,不管是老式系統(tǒng)還是新式系統(tǒng),只要將電機調(diào)節(jié)到一個特定的轉(zhuǎn)速就能選出所需要的細度的顆粒,在節(jié)約電能的同時還做到了連續(xù)化、自動化生產(chǎn),既提高了勞動效率,又降低了勞動強度,綜合效益明顯。
針對上述問題,結(jié)合生料車間選粉機負荷轉(zhuǎn)速不超過600r/min的特點,對選粉機電氣部分進行變頻調(diào)速技術(shù)改造。經(jīng)實際測量,選粉機改造前,運行速度在594r/min時,輸入電壓385V,輸入電流72A,功率因數(shù)0.82,故輸入功率為40kW;改造后,運行速度在594r/min時,輸入電壓387V,輸入電流18A,(熱繼電器也做了相應(yīng)調(diào)整),功率因數(shù)0.92(變頻器加裝了直接電抗器)則輸入功率為11kW。改造后一年內(nèi)沒發(fā)生過任何故障,保證了系統(tǒng)的安全運行,大大減少了維護工作量和維修費用,而且節(jié)能效果十分顯著。
10.變頻器在立窯卸料系統(tǒng)中的應(yīng)用
為使水泥燒結(jié)過程中加料、供風(fēng)、卸料三平衡,立窯普遍采用滑差電機(電磁調(diào)速電機)做為盤塔式卸料裝置的動力,該電機不但防護等級滿足不了水泥生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境的需要,而且在相同輸出轉(zhuǎn)速的條件下消耗的功率也比系列電機高出20%左右,在降低轉(zhuǎn)速時相差更多,因此采用變頻調(diào)速系統(tǒng)代替滑差調(diào)速后,解決以上所訴的缺點,且調(diào)速性能遠遠高于滑差調(diào)速電機,在節(jié)電的同時維修費用也大大降低,在各行業(yè)
得到普遍應(yīng)用。
應(yīng)用變頻器對可以調(diào)速的電機進行控制,在節(jié)約大量電能的同時,還具有軟起功能,同時降低了電機的起動電流和運行電流,降低整個電力系統(tǒng)和機械系統(tǒng)啟動和工作時的負荷強度,延長了機械部件的使用壽命。另外對滑差電機的變頻改造提高了電機的防護等級,減少了因環(huán)境惡劣而造成的電機故障率。
九、結(jié)束語
變頻器在水泥廠的應(yīng)用還不止這些,比如說回轉(zhuǎn)窯球磨機、卸料圓、盤給料機、雙管絞刀裙、板喂料機調(diào)速皮帶稱喂、煤絞刀、蓖冷機等一切需交流調(diào)速的設(shè)備都可以采用變頻調(diào)速器。
實踐證明,變頻改造具有顯著的節(jié)電效果,是一種理想的調(diào)速控制方式。既提高了設(shè)備效率,又滿足了生產(chǎn)工藝要求,并且還大大減少了設(shè)備維護、維修費用,另外當(dāng)采用變頻調(diào)速時,由于變頻裝置內(nèi)的直流電抗器能很好的改善功率因數(shù),也可以為電網(wǎng)節(jié)約容量。直接和間接經(jīng)濟效益十分明顯。
總之,采用變頻器控制將有以下諸多優(yōu)點:(1)采用變頻器控制電機的轉(zhuǎn)速,取消擋板調(diào)節(jié),降低了設(shè)備的故障率,節(jié)電效果顯著;(2)采用變頻器控制電機,實現(xiàn)了電機的軟啟動,延長了設(shè)備的使用壽命,避免了對電網(wǎng)的沖擊;(3)電機在低于額定轉(zhuǎn)速的狀態(tài)下運行,減少了噪聲對環(huán)境的影響;(4)具有過載、過壓、過流、欠壓、電源缺相等自動保護功能;(5)提高產(chǎn)品質(zhì)量及產(chǎn)量。
第二篇:水泥廠電動機節(jié)能探討
水泥廠電動機節(jié)能探討
高
俊
(葛洲壩水泥廠,湖北 荊門448032)摘要:提高電動機的效率已成為節(jié)能降耗、降低生產(chǎn)成本的重要手段,文章從分析電動機的選擇、啟動裝置、調(diào)速方式等方面入手,介紹了葛洲壩水泥廠電動機在選擇及使用過程中采用的各種節(jié)能降耗方法。
關(guān)鍵詞:水泥廠;電動機;選用;節(jié)能
作者簡介:高俊(1972—),女,湖北荊門人,大專,助理工程師,從事電氣技術(shù)管理工作。
水泥企業(yè)的用電量約占水泥成本的l/3,而其中的電動機耗能占總負荷90%以上,所以做好電動機運行的節(jié)能工作至關(guān)重要。不但可以減少電費開支,還可以挖掘配電系統(tǒng)的供電能力,有利于降低整個配電系統(tǒng)的電力損耗。電動機的合理選型和節(jié)能改造 1.1 選用節(jié)能型電動機
Y系列電動機是全國統(tǒng)一設(shè)計的新系列產(chǎn)品,是國內(nèi)目前較先進的三相異步電動機。20世紀(jì)80年代中期即在全國推廣應(yīng)用。其優(yōu)點是效率高、節(jié)能、啟動性能好。而目前國內(nèi)許多老水泥企業(yè)仍大量采用JO2系列電動機,相比來說Y系列比JO2系列電動機效率提高了0.413%。因此用Y系列電動機取代舊式電動機勢在必行,目前我廠85%電動機都已改為了新型號電動機。
1.2 合理選用電動機類型
選擇電動機類型除了滿足拖動功能外,還應(yīng)考慮經(jīng)濟運行性能。對于年運行時間大于3000h,負載率大于50%的場合,應(yīng)選擇YX系列高效率的三相異步電動機。與Y系列相比,其效率平均高3%,損耗降低20%~30%,雖然價格高于Y系列電動機,但從長期運行考慮,經(jīng)濟性還是明顯的。
同步電動機能提高企業(yè)電網(wǎng)的功率因數(shù),降低供電線路損耗,但控制系統(tǒng)繁雜,價格較高。隨著異步電動機制造水平的提高,新設(shè)備已很少采用。
1.3 合理選用電動機的額定容量
國家對三相異步電動機3個運行區(qū)域作了如下規(guī)定:負載率在70%~100%之問為經(jīng)濟運行區(qū);負載率在40%~70%之間為一般運行區(qū);負載率在40%以下為非經(jīng)濟運行區(qū)。若電動機容量選得過大,雖然能保證設(shè)備的正常運行,但不僅增加了投資,而且它的效率和功率因數(shù)也都很低,造成電力的浪費。因此考慮到既能滿足水泥廠設(shè)備運行需要,又能使其盡可能地提高效率,水泥企業(yè)一般負載率保持在60%~l00%較為理想。對于負載率小于40%的三角形接法電動機可改為星型接法,以提高其效率。
1.4 老式電動機的節(jié)能改造
(1)更換電動機的外風(fēng)扇,將電動機的外風(fēng)扇改為節(jié)能型,對于不同型號的電動機,有對應(yīng)的節(jié)能型風(fēng)扇產(chǎn)品可供選用。主要用于單方向運轉(zhuǎn)的2極和4極電動機,改后可提高效率1.35%~2.55%。
(2)采用磁性槽泥代替原來的槽楔,用磁性槽泥進行電動機節(jié)能改造后,可降低電動機的鐵芯損耗和附加損耗,提高效率,雖然啟動轉(zhuǎn)矩會下降10%~20%,但很適應(yīng)空載或輕載啟動的電動機改造。電動機啟動和運行形式的合理設(shè)計 2.1 低壓籠型大中型電動機
若采用全壓直接啟動方式,這要求電力系統(tǒng)有足夠大的容量,而實際運行時,電力系統(tǒng)負載率很低,影響供電效率,并且用直接啟動方式易燒毀開關(guān)、電動機,影響電網(wǎng)其他設(shè)備的運行,往往為了盡量減少電動機啟動次數(shù)而寧愿讓電動機空轉(zhuǎn)而不停車,造成大量浪費。此類電動機可以用電動機軟啟動器啟動。電動機軟啟動器是采用大功率晶閘管模塊作為主回路的開關(guān)元件,通過控制它的導(dǎo)通角以實現(xiàn)軟特性的電壓爬升。它具有對電網(wǎng)無過大沖擊,對機械傳動系統(tǒng)(齒輪及軸連接器)震動小,啟動轉(zhuǎn)矩平滑穩(wěn)定等諸多優(yōu)點。啟動電流在2.5~3.5倍額定電流之間可調(diào),啟動時間可調(diào)。我廠在185、155kW羅茨風(fēng)機和55kW排風(fēng)機上應(yīng)用,改造后具體情況見表1,解決了改造前采用直接啟動時,經(jīng)常發(fā)生的變壓器跳閘及開關(guān)、電動機燒毀的現(xiàn)象。
2.2 高壓籠型電動機
傳統(tǒng)的啟動方式多選用電抗器、自耦變壓器等,但這些啟動設(shè)備都不能很好地滿足啟動要求,很難獲得理想的啟動參數(shù)。目前出品的熱變電阻軟啟動裝置能較好地滿足啟動要求。熱變電阻器由具有負溫度系數(shù)的電阻材料制成,電阻器串于電動機定子回路,當(dāng)電動機啟動、電阻體通過啟動電流時,其溫度升高,而阻值隨之減小,從而使電動機端電壓逐步升高,啟動轉(zhuǎn)矩逐步增加,以實現(xiàn)電動機的平穩(wěn)啟動。根據(jù)電動機參數(shù)和負載要求的啟動轉(zhuǎn)矩,能方便地配置適當(dāng)?shù)膯与娮柚但@得最佳的啟動參數(shù),即在較小的啟動電流下,獲得足夠大的啟動轉(zhuǎn)矩。海螺集團回轉(zhuǎn)窯風(fēng)機上已有應(yīng)用,啟動電流為2.92Ⅰe,與用電抗器相比,電流下降了28%,電網(wǎng)壓降由8%降到了5%。這說明在啟動過程中有一定的節(jié)能效果,延長了電動機的使用壽命,減少了對機械設(shè)備的沖擊。由于啟動裝置熱容量大,幾乎無需維修,因此在水泥企業(yè)的相關(guān)電動機上有明顯的推廣價值。
2.3 大型繞線型電動機
以前大多采用頻敏變阻器啟動,但其故障率太高。目前較為成熟的方式是采用液體變阻啟動器。它是利用兩極問的液體電阻,通過機械傳動裝置使極板的距離逐步接近,直至接觸,達到串人轉(zhuǎn)子回路中的電阻無級變小最后為零,實現(xiàn)電動機無沖擊的平滑啟動。其特點是啟動電流小,對電網(wǎng)無沖擊,熱容量大,可連續(xù)啟動5~10次,維護方便,使用可靠。目前我廠該類型電動機已全部采用液體變阻啟動器。
2.4 中、小型繞線電動機
以前主要采用頻敏電阻器和油浸電阻器啟動,由于有滑環(huán)、碳刷、短路環(huán)等零件與繼電器、交流接觸器、頻敏或油浸變阻器等電器元件組成的啟動系統(tǒng)都安裝在粉塵較大的生產(chǎn)現(xiàn)場,因此它具有故障率高、維修量大的缺點,經(jīng)常影響設(shè)備的正常運行,而無刷無環(huán)啟動器較好地解決了上述問題,它是一種啟動平滑,不改變運行特性且不受粉塵干擾的啟動設(shè)備。其一次啟動電流限制在3.0~4.0Ⅰ適合于e之間,11~600kW的高低壓繞線型電動機。該啟動器是利用頻敏變阻器的原理,利用鐵磁性材料的頻感特性研制而成,安裝在電動機轉(zhuǎn)軸原來裝集電環(huán)的位置,與轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn),省去了電動機的輔助啟動裝置。我廠已在5臺設(shè)備上使用,具體情況見表2。電動機的調(diào)速節(jié)能 3.1 變頻調(diào)速
變頻調(diào)速結(jié)構(gòu)簡單,穩(wěn)定可靠,調(diào)速精度高,啟動轉(zhuǎn)矩大,調(diào)速范圍廣,節(jié)能顯著。我廠在回轉(zhuǎn)窯主傳動、選粉機、煤粉喂料、篦冷機篦床、料漿供給和排風(fēng)機(除大功率的高壓排風(fēng)機之外)等設(shè)備上,都采用了變頻調(diào)速,我廠電動機變頻器應(yīng)用情況見表3。
經(jīng)過近10年的應(yīng)用說明,變頻調(diào)速確實穩(wěn)定可靠,節(jié)能顯著,建議對直流調(diào)速、電磁滑差調(diào)速的設(shè)備進行變頻調(diào)速改造。
3.2 繞線式電動機液體調(diào)速
對于一些調(diào)速精度要求不高,調(diào)速范圍要求不寬,并且不頻繁調(diào)速的繞線式電動機,如風(fēng)機、水泵等設(shè)備的大中型繞線式異步電動機采用液體調(diào)速效果顯著。與變頻調(diào)速、可控硅串級調(diào)速相比,該方式更經(jīng)濟、可靠、實用,維護簡單,雖調(diào)速時效率稍低,但功率因數(shù)高,且全速時效率高于變頻調(diào)速,價格僅為變頻調(diào)速的幾分之一。該設(shè)備采用強制冷卻的方法由循環(huán)水裝置來降低在調(diào)速過程中液體電阻因通電發(fā)熱所升高的溫度,有效地解決了以前熱容量不夠容易引起開鍋的現(xiàn)象。我公司一分廠在l臺460kW噴槍泵上使用已有2年,投入前一次運行電流平均為42A,投入后平均電流降低為36A。運行功率由340kW降為286kW,節(jié)電達16%。廣東肇慶小湘水泥有限公司一分廠制成355kW排風(fēng)機電動機使用了1臺YQT-500型液體調(diào)速器,投入前一次運行電流平均為36A,投入后平均電流為26A,節(jié)電率達28%。因此水泥企業(yè)的窯尾排風(fēng)機高壓繞線電動機最適宜液體調(diào)速改造。
另外,傳統(tǒng)調(diào)速所采用的晶閘管串級調(diào)速、直流調(diào)速、電磁滑差調(diào)速、液力耦合器調(diào)速和異步電動機的變級調(diào)速等,有的逐漸被淘汰,有的在水泥企業(yè)應(yīng)用較少,不再逐一介紹。電動機的功率因數(shù)補償 4.1 原理及補償類型
籠型電動機通常采用并聯(lián)電容器就地補償?shù)姆椒?。我廠在35臺37kW以上的籠型低壓電動機上進行了并聯(lián)電容器補償,每年節(jié)電17萬kWh。繞線式電動機可采用進相機補償?shù)姆绞?。進相機補償分旋轉(zhuǎn)式和靜止式2種,由于旋轉(zhuǎn)式進相機結(jié)構(gòu)上的缺陷,目前逐步被靜止式進相機所代替。我廠在原料磨1000kW電動機上采用了靜止式進相機補償,電動機溫升下降了16℃,功率因數(shù)升為0.98,一次電流降低16%,每年節(jié)約電費9.6萬元。
4.2 應(yīng)注意的問題
經(jīng)常停用的電動機,年利用率很低的電動機,多速電動機,經(jīng)常反復(fù)開停、點動或堵轉(zhuǎn)的電動機和雙向轉(zhuǎn)動或反接制動的電動機,不宜進行就地補償。5 結(jié)束語
目前,水泥行業(yè)的競爭非常激烈,但關(guān)鍵還是制造成本的競爭,而電動機電耗占成本30%,因此做好電動機的降耗增效工作就顯得極為重要。所以,我們要從電動機的選型、啟動方式和運行方案設(shè)計等每個環(huán)節(jié)開展細致的工作,同時要大力應(yīng)用新技術(shù)新成果,促進企業(yè)的節(jié)能降耗。
第三篇:電動機工作效率分析
電動機工作效率分析
電動機是一種旋轉(zhuǎn)式電動機器,它將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能。能提供的功率范圍很大,從毫瓦級到千瓦級。機床、水泵、皮帶機、風(fēng)機等需要電動機帶動;電力機車、電梯,需要電動機牽引。家庭生活中的電扇、冰箱、洗衣機,甚至各種電動機玩具都離不開電動機。電動機已經(jīng)應(yīng)用在現(xiàn)代社會生活中的各個方面。提高電動機工作效率有著極其重要的意義。
從節(jié)約能源、保護環(huán)境出發(fā),高效率電動機是現(xiàn)今國際發(fā)展趨勢,美國、加拿大、歐洲相繼頒布了有關(guān)法規(guī)。歐洲根據(jù)電動機的運行時間,制定的CEMEP標(biāo)準(zhǔn)將效率分為eff1(最高)、eff2、eff3(最低)三個等級,從2003-2006年間分步實施。最新出臺的IEC 60034-30標(biāo)準(zhǔn)將電機效率分為IE1(對應(yīng)eff2)、IE2(對應(yīng)eff1)、IE3、IE4(最高)四個等級。我國承諾從2011年7月1日起執(zhí)行IE2及以上標(biāo)準(zhǔn)。
隨著我國加入WTO,我國電機行業(yè)所面臨的國際社會的巨大競爭壓力和挑戰(zhàn)日益加劇。從國際和國內(nèi)發(fā)展趨勢來看,推廣中國高效率電動機是非常有必要的,這也是產(chǎn)品發(fā)展的要求,使我國電動機產(chǎn)品跟上國際發(fā)展潮流,同時也有利于推進行業(yè)技術(shù)進步和產(chǎn)品出口的需要。據(jù)統(tǒng)計,2002年我國電機耗電占全國耗電量的60%以上,其中小型三相異步電機耗電約占35%,是耗電大戶,所以開發(fā)中國高效電動機是提高能源利用率的重要措施之一,符合我國發(fā)展的需要,是非常必要的。
目前我國工業(yè)能耗約占總能耗的70%,其中電機能耗約占工業(yè)能耗的60%~70%,加上非工業(yè)電機能耗,電機實際能耗約占總能耗的50%以上。而現(xiàn)今高效節(jié)能電機應(yīng)用比例低。根據(jù)國家中小電機質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心對國內(nèi)重點企業(yè)198臺電機的抽樣調(diào)查,其中達到2級以上的高效節(jié)能電機比例只有8%。這對整個社會資源產(chǎn)生了極大的浪費。
電動機的效率是輸出效率P2與輸入效率P1的比值,一般用百分?jǐn)?shù)表示,即η=(P2/P1)×100%。
電動機輸入效率減去內(nèi)部總損耗ΣP即為輸出效率,即P1-ΣP=P2,內(nèi)部損耗全部轉(zhuǎn)換為熱能。
希望電動機內(nèi)損耗低,也就是希望電動機的效率高。通常電動機的效率在75%~95%范圍。
電動機經(jīng)修理后如果效率降低,則說明電動機損耗增大所致。由于損耗增大,電動機溫升增高,絕緣壽命降低,這是所不希望的結(jié)果。
損耗的增大有以下的四個方面:銅損耗增大,鐵損耗增大,機械損耗增大,雜散損耗增大。
一、電動機鐵損耗增大的原因
1、導(dǎo)線規(guī)格不符,比如電磁線徑選細。應(yīng)按原始記錄或圖紙選用。
2、線圈尺寸做大,使線圈電阻增大。要求合理設(shè)計繞線模,條件允許時,可適當(dāng)縮短線圈端部長度。
3、三相繞組不對稱。應(yīng)檢查三相繞組接線,各線圈匝粗線條以及極相組接線等是否正確。
4、繞組并聯(lián)支路內(nèi)有環(huán)流。應(yīng)檢查繞組并聯(lián)支路是否對稱,有無短路點。
5、用不截面積的導(dǎo)線并繞,使各支路電流密度分布不均。盡可能選用截面積相同或相近的導(dǎo)線并繞。
6、更換的轉(zhuǎn)子銅條材質(zhì)不合要求,導(dǎo)電率低。應(yīng)選用合適牌號銅材,一般籠型轉(zhuǎn)子的工作籠是用紫銅、起動籠是用黃銅制作的。
7、鑄鋁轉(zhuǎn)子有缺陷,如鑄鋁含有氣孔、裂紋、斷條等。可用短路偵察器檢查,及時處理故障點。
8、繞線轉(zhuǎn)子電刷壓力過大,增加摩擦損耗。應(yīng)調(diào)整刷壓,并使各電刷刷壓差在正負10%以內(nèi)。
9、集電環(huán)與舉刷裝置中的短路環(huán)接觸不良。
10、銅籠轉(zhuǎn)子的銅條與端環(huán)焊接不良,使電阻增大。應(yīng)測試直流電阻和檢查焊接部位,查出后重新焊好。
二、鐵損耗增大的原因
1、由于不正確加熱拆除舊繞組,鐵心沖片被短路,沖片之間的絕緣漆燒焦,增大鐵心渦流損耗和磁損耗。
2、為了嵌線方便銼大槽口,使槽口處沖處短路,增加了鐵心表面損耗和脈振損耗。
3、更換鐵心時采用單位損耗高的鐵心代替。
三、機械損耗增大的原因
1、軸承質(zhì)量不佳,有缺陷或有故障。應(yīng)檢查軸承,確認存在質(zhì)量不合格時要更換合格軸承。軸承質(zhì)量合格,但因操作不當(dāng),也會造成缺陷。
2、填充潤滑脂過多或過少,或潤滑脂材質(zhì)不各格等,造成機械損耗增加。應(yīng)按工藝要求選用合適牌號的潤滑脂和填加量。
3、軸承配合尺寸公差不符。應(yīng)按正確的軸承配合公差配制零部件。
4、風(fēng)扇葉變形,風(fēng)扇葉與擋風(fēng)板距離不合適。
5、繞組端部形狀不符要求,增大了通風(fēng)損耗。
6、封閉扇冷式電動機的外風(fēng)扇罩與風(fēng)扇外圓間隙過大增加風(fēng)耗。
7、風(fēng)扇丟失或忘記裝上。
8、轉(zhuǎn)子安裝不正,使氣隙不均,造成定、轉(zhuǎn)子相擦,增加機械摩擦損耗。
9、軸承的軸瓦擋油圈與轉(zhuǎn)軸相擦,增加摩擦損耗。
10、電刷與集電環(huán)接觸摩擦損耗增加。應(yīng)檢查電刷牌號和滑環(huán)表面狀態(tài),選用合適電刷;清除滑環(huán)表面污垢,清除滑環(huán)缺陷。使電刷與滑環(huán)的接觸面不少于75%。
四、雜散損耗增大的原因
1、繞組型式選擇不當(dāng)。
2、改極數(shù)重繞時,定、轉(zhuǎn)子槽配合選擇不當(dāng)。
3、電動機鐵心經(jīng)銼槽口使齒諧波磁勇幅值增大。
4、氣隙不均,要重新安裝找正。
5、三相繞組不對稱,要求盡可能用三相對稱繞組,在一般情況下,不要用三相非對稱分?jǐn)?shù)槽繞組。
6、線圈重繞時,磁路過飽和,使氣隙磁通波形畸變。
7、在直槽電動機中,并聯(lián)支路選擇不當(dāng)。
8、修理有故障的鋁籠時,可改為銅籠,降低銅損耗和雜質(zhì)損耗。
9、定子鐵心內(nèi)圓不可輕易加工,防止沖處短路。
美國于本世紀(jì)初又出現(xiàn)了更高效率的所謂“超高效電動機”。一般而言,高效電動機與普通電動機相比,損耗平均下降20%左右,而超高效電動機則比普通電動機損耗平均下降30%以上。因為超高效電動機的損耗較高效電機有更進一步下降,因此對于長期連續(xù)運行、負荷率較高的場合,節(jié)能效果更為明顯。要實現(xiàn)從普通電機到超高效電機的效率提高,除了增加硅鋼片和銅線的用量以及縮小風(fēng)扇尺寸等措施外,還必須在新材料的應(yīng)用、電機制造工藝以及優(yōu)化設(shè)計等方面采取措施,以控制成本和滿足電機結(jié)構(gòu)尺寸的限制。國外很多企業(yè)在這些方面開展了積極的研究,并取得了一些進展。一般電工鋼片經(jīng)加工成鐵心壓裝入機座后,鐵耗大幅度增加,而英國Brook Hansen公司與鋼廠合作,應(yīng)用一新研制成功的電工鋼片,加工成鐵心制成電機,鐵耗在加工前后變化不大。日本東芝公司是美國高效電機和超高效電機的主要供貨商之一。該公司聲稱由于改進了制造工藝和采用新材料,使高效電機的成本下降了30%,所采取的措施包括:應(yīng)用特殊的下線工具,提高定子槽滿率,增加銅線的截面積;提高制造精度,縮短間隙長度,從而減小勵磁電流及其所引起的銅損;采用轉(zhuǎn)子槽絕緣工藝,降低雜散損耗;采用激光鐵心疊壓工具,使鐵損下降。由于銅比鋁的電阻率降低40%左右,所以如果用鑄銅轉(zhuǎn)子代替鑄鋁轉(zhuǎn)子,電機總損耗將可顯著下降。這些年,國際銅業(yè)協(xié)會在美國能源部的支持下,進行了壓力鑄銅工藝的研究,現(xiàn)今已解決高溫模具的材料以及相關(guān)的壓鑄工藝問題,從而使得有可能較經(jīng)濟地批量生產(chǎn)鑄銅轉(zhuǎn)子電機。2003年6月,德國SEW Eurodrive公司已運用此項壓鑄技術(shù)成功地推出了采用鑄銅轉(zhuǎn)子的齒輪電動機系列。意大利科技教育部組織相關(guān)機構(gòu)開展了鑄銅轉(zhuǎn)子和鑄鋁轉(zhuǎn)子的性能數(shù)據(jù)對比試驗項目。該項目由意大利LAFERT電機公司、Thyssen Krupp鋼鐵公司和法國FAVI鑄銅公司合作進行。試驗在不改變定、轉(zhuǎn)子槽形,僅改變磁性材料和長度的情況下進行,所得的數(shù)據(jù)表明,采用鑄銅轉(zhuǎn)子,可使電動機的能耗在原有基礎(chǔ)上降低15%~25%,電機效率可提高2%~5%。但由于轉(zhuǎn)子電阻降低會引起啟動轉(zhuǎn)矩下降,因此在設(shè)計時應(yīng)進行其他參數(shù)的調(diào)整,以使之在提高效率的同時,滿足其他主要性能指標(biāo)。
第四篇:南崗水泥廠節(jié)能創(chuàng)新總結(jié)
2008南崗水泥廠年關(guān)于深入貫徹節(jié)能減排的工作總結(jié)
2008年南崗水泥廠堅持以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),根據(jù)國家《關(guān)于貫徹落實<中華人民共和國節(jié)約能源法>實施意見》及師黨委常委會審議通過《農(nóng)四師工業(yè)企業(yè)節(jié)能減排考核辦法(試行)》的通知要求,圍繞建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會,統(tǒng)一思想、提高認識,落實責(zé)任、強化監(jiān)管,突出重點、強力推進,以實施能源節(jié)約,減少污染排放工作為重點,組織強有效的實施辦法,加強宣傳,加強協(xié)調(diào),形成合力,建立長效機制,取得了一定的成績,現(xiàn)將2008年節(jié)能減排主要工作情況總結(jié)如下:
一、加強領(lǐng)導(dǎo),落實責(zé)任
1、加強領(lǐng)導(dǎo),完善機制。為將節(jié)能減排工作抓好抓落實,我廠建立了以廠長為組長,副廠長為副組長,各科室車間負責(zé)人為成員的節(jié)能減排工作領(lǐng)導(dǎo)小組,并根據(jù)實際情況進行了調(diào)整。強化了節(jié)能減排工作的領(lǐng)導(dǎo),做到了主要領(lǐng)導(dǎo)親自抓,分管領(lǐng)導(dǎo)具體抓,各科室負責(zé)人認真落實的工作局面。同時,我廠每個月都召開了節(jié)能減排會議,組織研究、部署、調(diào)度節(jié)能減排、建設(shè)節(jié)約型社會的各項工作。
2、認真部署,明確責(zé)任。按照廠對節(jié)能減排工作的分工安排,我廠組織制定了《節(jié)能減排工作考核辦法》,明確了各科室及各車間在節(jié)能減排工作中的責(zé)任,同時,廠里擬定了節(jié)能減排工作目標(biāo)考核辦法,以保證此項工作的有效開展。
二、加強企業(yè)能源計量工作,打好節(jié)能減排工作基礎(chǔ)
積極協(xié)調(diào)公司及有關(guān)部門共同推進能源計量工作。能源計量作為一項節(jié)能減排的基礎(chǔ)性工作,社會涉及面廣,工作量大,我廠積極爭取了各級政府和節(jié)能減排主管部門的支持和共同配合。去年組織計量技術(shù)機構(gòu)對我廠的能源計量器具實行上門服務(wù)校驗,同時作好能源計量器具的維護保養(yǎng)工作。
三、抓好特種設(shè)備節(jié)能降耗這一關(guān)鍵點
1、嚴(yán)把源頭關(guān),在堅持特種設(shè)備安全監(jiān)察的同時,對高能耗的特種設(shè)備及國家明令淘汰落后的生產(chǎn)線,并作了相應(yīng)的停產(chǎn)。如動力車間停用兩臺20噸發(fā)電鍋爐和一臺10噸鍋爐,并在去年7月停用2#水泥生產(chǎn)線.2、力求實效,節(jié)能創(chuàng)新。在南崗廠3#窯尾投入51萬元采用變頻節(jié)電技術(shù)后,實現(xiàn)節(jié)電率25-30%,一年半就可收回投資;引用高效復(fù)合水泥助磨劑新技術(shù),提高混合材摻6-10%,降低生產(chǎn)成本2元/噸左右,提高磨機臺產(chǎn)2-4噸,每年可多消耗“三廢”10萬噸,取得了很好的效果。同時,派專業(yè)技術(shù)人員組織培訓(xùn)班,開展節(jié)能知識培訓(xùn),提高員工節(jié)能操作水平,實行了作業(yè)節(jié)能與運行節(jié)能。
3.發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,開展資源綜合利用工作是節(jié)能減排的一個有效載體,將產(chǎn)業(yè)鏈上游產(chǎn)生的廢棄物---采礦余下煤矸石、尾礦,電廠的爐渣水泥廠的生產(chǎn)原料,既能促進環(huán)保節(jié)能,又能降低生產(chǎn)成本,利國、利民、利企。實現(xiàn)污染物的減量化、資源化、再利用,減少污染,保護環(huán)境。
六、加大對節(jié)能減排的投入
2008年,按照節(jié)能減排環(huán)保專項整治方案,我廠在整治中,投資金額百萬余元,有效的推進了我廠節(jié)能減排工作,促進了資源節(jié)約型社會的建設(shè)。
開展能效標(biāo)識檢查。從2008年5月開始,我廠開展了能效標(biāo)識專項檢查,重點檢查不符合強制性能效標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備、推動名牌、免檢工作,引導(dǎo)促進企業(yè)節(jié)能減排,對不符合節(jié)能減排指標(biāo)的一律不予申報和推薦。同時在名牌爭創(chuàng)工作中,指導(dǎo)企業(yè)推行卓越績效管理,加大節(jié)能減排的投入,做好節(jié)能降耗工作。
八、大力開展社會宣傳,提高社會對節(jié)能減排的認識
結(jié)合計量日,質(zhì)量月等主題活動,我廠開展了節(jié)能減排的多種宣傳活動。通過新聞媒體、培訓(xùn)能源計量管理人員、定期召開座談會推廣節(jié)能降耗典型經(jīng)驗等形式廣泛宣傳,積極推廣節(jié)電標(biāo)準(zhǔn)、節(jié)油標(biāo)準(zhǔn)、節(jié)水標(biāo)準(zhǔn)、加快科研成果的推廣應(yīng)用。,在社會上營造了節(jié)能減排良好的聲勢。
九、完善內(nèi)務(wù)管理制度,加強機關(guān)節(jié)能建設(shè)
全廠質(zhì)監(jiān)系統(tǒng)大力開展機關(guān)內(nèi)部節(jié)約型社會建設(shè),從自身做起,實行節(jié)能減排。突出抓好節(jié)電、節(jié)水、節(jié)油;大力推進電子政務(wù),減少紙張用量;節(jié)約電話費用;嚴(yán)格控制會議、接待的規(guī)模和標(biāo)準(zhǔn);積極采用節(jié)能產(chǎn)品設(shè)備,建設(shè)節(jié)約型機關(guān)。廠機關(guān)專門組織人員在夏天檢查各辦公室是,對檢查的結(jié)果進行了全廠通報。優(yōu)先選用節(jié)能燈,據(jù)統(tǒng)計一年我廠將節(jié)約電費達二萬八千元以上。
2008年我廠的節(jié)能減排工作取得了一定的成效,但離國家政府以及省、師對我們的要求還有差距,為了把節(jié)能減排的各項任務(wù)落在實處,在來年我廠還將進一步加大節(jié)能減排工作力度,認識到位、責(zé)任到位、措施到位、投入到位,保質(zhì)保量的完成各項工作任務(wù)。
南崗水泥廠
第五篇:船舶電動機節(jié)能技術(shù)研究論文
摘要:船舶運行所需能耗較大,基于節(jié)能降耗理念,需要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上針對其電動機節(jié)能技術(shù)進行研究,做好運轉(zhuǎn)方法與運行參數(shù)控制,在不影響運行效率的前提下,降低船舶運行能耗。對電動機進行節(jié)能設(shè)計,一般可以從三個方面來進行,即提高電動機效率、應(yīng)用合適運轉(zhuǎn)計劃圖表以及最佳軸輸出功率等,在實際設(shè)計中應(yīng)基于船舶電動機運行特點來確定優(yōu)化方案,達到節(jié)能目的,文章對此進行了簡單分析。
關(guān)鍵詞:船舶;電動機;節(jié)能降耗
船舶運行成本較高,運行能耗大,雖然有更多新型技術(shù)與設(shè)備被應(yīng)用其中,想要完全實現(xiàn)節(jié)能降耗目的,還需要針對電動機運行能耗進行分析,采取有效措施來對其進行節(jié)能設(shè)計。
1船舶電動機節(jié)能分析
電動機為船舶主要直接用電負荷,提高其運行效率,是實現(xiàn)船舶電氣系統(tǒng)節(jié)能降耗的主要措施之一。就船舶運行特點來看,大部分輔機系統(tǒng)均處于連續(xù)運行狀態(tài),包括主軸滑油泵、冷卻水泵、空調(diào)壓縮機以及通風(fēng)機等,為維持各系統(tǒng)正常運行,電動機需要穩(wěn)定運行,通過對其運行效率的優(yōu)化,可以在持續(xù)運行時間內(nèi),節(jié)省大量電能。在實際航行中因為工況不斷發(fā)生變化,電網(wǎng)電壓也會不斷變動,使得各系統(tǒng)運行輸出功率大于額定功率,電動機效率急劇降低,造成更多電能損耗。現(xiàn)在對船舶電氣系統(tǒng)進行節(jié)能設(shè)計,對促進行業(yè)的進一步發(fā)展具有重要意義,例如近年來迅速發(fā)展的永磁同步電動機,可以有效解決上述問題,電動機運行效率更高,在維持各項輔機系統(tǒng)運行的同時,減少電力損耗。
2船舶電動機節(jié)能技術(shù)要點
2.1電動機變速運轉(zhuǎn)
2.1.1電動機作用
船舶電動機主要用于驅(qū)動泵類以及風(fēng)機等轉(zhuǎn)速穩(wěn)定的電動機;以及甲板機械類電動機的驅(qū)動,包括起錨機、系泊絞車等,且為了可以在低速狀態(tài)下發(fā)出轉(zhuǎn)矩,應(yīng)盡量選擇應(yīng)用變極式電動機;還可以用于驅(qū)動甲板機械類起重機械,以及電力推進裝置等轉(zhuǎn)速要求嚴(yán)格的電動機。
2.1.2運轉(zhuǎn)方式選擇
(1)變速運轉(zhuǎn)。為達到節(jié)能降耗效果,可以設(shè)計泵類與風(fēng)機等應(yīng)用變速運轉(zhuǎn)方法。船舶電氣系統(tǒng)內(nèi),使用泵類與風(fēng)機的設(shè)備數(shù)量較多,一般應(yīng)用交流異步電動機提供動力,電動機維持穩(wěn)定轉(zhuǎn)速持續(xù)運行,在負載發(fā)生變化,出現(xiàn)低負載或者過負載情況時,能夠?qū)︼L(fēng)門和閥進行調(diào)節(jié)滿足負載變化要求,但是會造成一定損失。為減少此損失降低電力損耗,便可以選擇減速運轉(zhuǎn)方式。根據(jù)被驅(qū)動機械運轉(zhuǎn)方式和設(shè)備為依據(jù)進行選擇,例如輔助鍋爐應(yīng)用鼓風(fēng)機,船舶航行與裝貨時,可以滿足風(fēng)量和風(fēng)壓大幅度變動要求,并且如果選擇而應(yīng)用二級控制方法,還可以應(yīng)用變極式電動機來提高節(jié)能效果。
(2)機組控制。驅(qū)動甲板機械用電電動機變速運轉(zhuǎn)模式現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到船舶電氣系統(tǒng)建設(shè)中,選擇應(yīng)用變極式電動機,實現(xiàn)電動機-發(fā)電機控制方式。變極式電動機變速模式雖然運行成本低,但是并不適用于大容量電動機,且控制效果不佳,基于起重機種類差別,應(yīng)選擇應(yīng)用直流電動機來進行細微控制,提高控制效果。直流電動機正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)下,將直流可變電壓作為電源,并配置電動機-發(fā)動機,實現(xiàn)系統(tǒng)正常運行。并且,現(xiàn)在已經(jīng)有大功率電子元件的應(yīng)用,可以更有效的實現(xiàn)從交流電源中產(chǎn)生直流可變電壓。
(3)其他運轉(zhuǎn)。直流電機在船舶電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用,換向器在持續(xù)運行過程中,受電刷影響會降低線圈絕緣性,對電動機運行效率產(chǎn)生影響。而同步電動機的應(yīng)用,完全可以避免此問題,其可硅控整流器運轉(zhuǎn),并且具有有直流電機相同的控制效果。與電動機-發(fā)電機方式相比,可控硅發(fā)電機電動機組控制方式效率更高,在節(jié)能設(shè)計中具有更大優(yōu)勢。
2.2高效率電動機選擇
2.2.1電動機效率
船舶電動機需要維持連續(xù)運轉(zhuǎn)狀態(tài),通過提高其運轉(zhuǎn)效率,便可達到節(jié)能效果?,F(xiàn)在絕緣技術(shù)水平不斷提高,元件體積不斷縮小,旋轉(zhuǎn)機械也實現(xiàn)了小型化生產(chǎn),為減少電動機內(nèi)部損耗,就需要對電工材料特性進行綜合分析,保證所選鐵芯材料質(zhì)量優(yōu)良,同時在原有生產(chǎn)制作工藝上進行更新優(yōu)化,爭取提高各元件制作效率,滿足電動機節(jié)能優(yōu)化要求。
2.2.2軸輸出功率
對電動機進行節(jié)能設(shè)計,另一個要注意的問題就是負載選用電動機最佳額定功率的確定,一般電動機效率在額定功率75%~100%負載下運轉(zhuǎn)時最高,如果處于低負載狀態(tài)下運轉(zhuǎn),則會導(dǎo)致效率較低,產(chǎn)生較大損失。因此需要對軸輸出功率進行分析,選擇高效率電動機,保證其即便是處于低負載狀態(tài)下,也可以保證較高的效率?;谪撦d容量、最大轉(zhuǎn)矩以及啟動轉(zhuǎn)矩等因素進行綜合分析,保證所選電動機效率可以滿足節(jié)能運行需求。
3船舶異步電動機變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)
對于船舶動力裝置來說,存在大量風(fēng)機、水泵類負載,基本上均選擇用鼠籠式異步電動機拖動,為達到節(jié)能效果,其電動機便可選擇應(yīng)用變頻調(diào)速、轉(zhuǎn)差離合器控制調(diào)速以及調(diào)壓調(diào)速等調(diào)速方式進行優(yōu)化。其中,變頻調(diào)速可以對同步轉(zhuǎn)速進行調(diào)整,更適于轉(zhuǎn)速降低時狀態(tài),在風(fēng)機、水泵系統(tǒng)中應(yīng)用具有良好效果。以某輪艙底水泵為例進行分析,其水泵型號為CB65,流量為68m3/h,壓力為0.223MPa,電動機型號為J02-61-2-H/D2,額定功率為18kW,額定轉(zhuǎn)速為2950r/min,額定電壓為380V。配備ACS800-01-0003直接轉(zhuǎn)矩控制變頻器,不同流量調(diào)節(jié)方法效率曲線如圖1所示。其中水泵型號為CB68,流量為65m3/h,壓力為0.228MPa,電動機型號為J02-61-2-H/D2,額定功率為18kW,額定轉(zhuǎn)速為2950r/min。圖1不同流量調(diào)節(jié)方法效率曲線由圖可知,流量比小于80%時,應(yīng)用變頻調(diào)速方式進行流量控制,與其他調(diào)控方法相比,功率損失比最小,具有最好的節(jié)能效果。同時,基于流量調(diào)節(jié)時水泵會有揚程變化,還需要對不同實需流量和實需揚程下節(jié)電率數(shù)據(jù)進行綜合分析。其中,將節(jié)電率與系統(tǒng)內(nèi)裝設(shè)出口調(diào)節(jié)閥情況進行對比,實需流量百分比數(shù)據(jù)與實際計算流量和水泵標(biāo)稱流量進行對比,實需揚程百分比數(shù)據(jù)將實際計算泵揚程與水泵標(biāo)稱揚程進行對比,確定水泵流量與揚程均存在一定富余量時,節(jié)能效果更為明顯。
4結(jié)束語
船舶電氣系統(tǒng)需要長時間持續(xù)運行,整個航程運行產(chǎn)生的能耗巨大,為實現(xiàn)節(jié)能降耗設(shè)計,就需要重點做好電動機分析,選擇高效率電動機的同時,根據(jù)實際情況確定運轉(zhuǎn)控制方法,并應(yīng)用變頻調(diào)速手段,來達到節(jié)能降耗目的。
參考文獻
[1]陽世榮.船舶輔機節(jié)能控制與管理技術(shù)研究[J].中國造船,2012(S1):226-232.[2]陽世榮,王云鶴,吳團結(jié),等.船舶輔機電氣設(shè)備節(jié)能技術(shù)研究[J].電氣技術(shù),2010(08):182-184.