第一篇：壓縮機節(jié)能技術分析論文

摘要：文章研究了壓縮機節(jié)能技術，分析了壓縮機節(jié)能運行中存在的問題和運行能耗機理以及變頻節(jié)能基本原理，并介紹了變頻技術、集中控制技術、結構優(yōu)化和工藝參數調整等效果顯著的壓縮機節(jié)能技術措施。

關鍵詞：壓縮機；節(jié)能技術；變頻技術；集中控制技術；結構優(yōu)化；工藝參數調整

壓縮機是一種重要的工業(yè)設備，廣泛應用于生產生活的各個方面，空調、冷庫、石油工業(yè)、化工工業(yè)都離不開壓縮機。但是壓縮機同樣也是耗電大戶，其在生產生活中的運行會造成大量的電力消耗，研究壓縮機節(jié)能技術十分必要。

1壓縮機運行節(jié)能

1.1壓縮機運行中存在的問題

1.1.1出力低，能耗高。很多工業(yè)用壓縮機出于節(jié)能考慮，限制壓縮機功率，導致壓縮機壓縮能力低于設計值，尤其是夏季載荷升高時輸送量將明顯下降，由于散熱能力有限，使得生產線其他設備不能滿荷運行，降低了生產效率。壓縮機雙機并聯的運行模式運行效率不高，穩(wěn)定性欠佳，兩臺壓縮機并聯工作，雖然能夠明顯增加總流量，但是單臺壓縮機的工作流量要比單機工作時低，因此每臺壓縮機的工作效率都下降了，雙機并聯的總壓縮流量要比獨立工作的流量小，而且并聯之后流量增加，管道阻力損失將隨之增大，機組的安全性也受到影響。

1.1.2機組運行狀態(tài)不佳。這個問題主要表現在壓縮機運行周期難以滿足設計要求、夏季運行不穩(wěn)定、故障多發(fā)等方面，一些壓縮機設備長期運行，機械、電氣和儀表等構件故障多發(fā)，采用事后維修的方式難以實現機組長時間無故障穩(wěn)定運行，容易出現故障，導致壓縮機停車，影響生產安全。

1.1.3運行維護費用偏高。舊壓縮機維護費用很高，兩機并行時，兩組壓縮機都要備用一套故障多發(fā)件，雙備份成本，同時也造成了一些備用件的冗余和浪費。

1.2壓縮機能量調節(jié)與能耗

壓縮機一般根據設計工況冷量實際需求選型，一般情況下壓縮機都是全年工作，橫跨冬夏極端天氣，所以面臨著相對復雜的外部環(huán)境，而且實際工況和設計方案之間難免存在一定偏差，所以壓縮機功率要有適當富余?，F階段，壓縮機能量調節(jié)主要有間歇控制運行、吸氣調節(jié)、氣缸卸載、旁通調節(jié)和無極變速調節(jié)等類型，其中壓縮機間歇運行是比較常見的運行方式，環(huán)境溫度高于設定溫度，壓縮機將啟動運行，環(huán)境溫度下降到設定溫度以下，壓縮機將停止工作。這樣的工作方式適用于環(huán)境溫度比較穩(wěn)定、負載不大的情況，但是實際使用過程中，并非任何時刻環(huán)境溫度都趨于穩(wěn)定，極端天氣和復雜工作環(huán)境下，各種生產活動都會造成冷量負載變化，溫度變化頻繁，發(fā)動機頻繁啟停，會造成較大的能量浪費，而發(fā)電機瞬時電流會污染電網，增加電網波動，壓縮機的壽命也會受到影響，因此變頻技術在壓縮機中也得到了更多的應用。

1.3壓縮機變頻節(jié)能

工況一定的情況下，壓縮機制冷量和質量流量成正比，變頻調節(jié)的基本思路就是通過改變壓縮機電機轉速來調整質量流量，從而改變總機組制冷量。

2壓縮機節(jié)能技術

2.1壓縮機控制工藝參數優(yōu)化

2.1.1吸入壓力調整。選擇合適的吸入壓力能夠有效降低壓縮機功耗，一般情況下，吸入壓力越低，能耗將越大，特別是壓縮機一段的吸入壓力，因此可適當提高壓縮機的吸入壓力，在一段吸入中增加高效旋風入口分離器，進一步消除進氣管網的阻力，在保證充足處理氣量的同時獲得更高的吸入壓力。

2.1.2壓縮機段間壓降降低。壓縮機段間壓降同樣也是壓縮機功耗的重要原因，為了降低段間壓降，可用高效換熱器代替級間冷卻器，減少不必要的管路設備和彎頭，同時改善操作條件，降低冷卻器結垢程度。

2.2壓縮機結構設計優(yōu)化

2.2.1三元流葉輪。三元流葉輪是專為氣體流動設計的葉輪結構形式，大型壓縮機一般采用這種結構形式，現有葉輪也可以通過適當的改造使之具有三元流葉輪的特點，顯著改善葉輪的性能。相關理論研究和試運行證明三元流葉輪的使用能夠提高葉輪運行效率最高10%左右，對原有壓縮機葉輪的改造成本較低，但是能夠明顯提高設備生產能力，改善經濟效益，壓縮機的節(jié)能性能也將明顯提高。

2.2.2葉輪拋光。葉輪的表面粗糙度和輪組損失之間有著直接關系，可通過精鑄、精車和打磨拋光的方式提高葉輪表面的光潔度。葉輪拋光的方法有很多，包括噴砂、拋光輪、液體拋光、砂帶研拋等，一般根據葉輪實際結構形式和材質選擇合適的拋光方案。對于表面積比較大的葉輪可進行砂帶振動研拋，而結構復雜、多凹穴、凸臺的葉輪可進行液體拋光。

2.2.3壓縮機回流量控制。為了避免壓縮機在工作中出現喘振問題，壓縮機都設置有防喘振控制機構，正常工藝參數下，通過對機組運行參數的監(jiān)測繪制狀態(tài)曲線，并根據喘振線計算喘振控制線，從而獲得喘振流量控制點，通過和入口流量的比對，控制壓縮機回流量，保證壓縮機能夠獲得充足的工作氣體。可改造壓縮機回流手動控制為自動控制，應用更加精確的防喘振控制系統(tǒng)，降低機組能耗。

2.2.4管路布局的綜合優(yōu)化。為了進一步降低管路內壓降，需要對管路布局進行調整，提高線路布局的合理性，可使用壓損來評定管路布局方案是否合理，如果入口壓力和出口壓力之間壓差不超過5%，表示壓縮機系統(tǒng)管路布局規(guī)劃比較科學。在管路中，能夠造成壓損的設備結構件主要有干燥劑、冷卻器、控制閥、彎頭等，干燥劑、控制閥和冷卻器壓損可依據壓損標準計量，彎頭壓損近似于8～10倍等徑管長壓損，通過對壓損設備總壓損的精確計算，降低管路總壓損。除了優(yōu)化設計，壓縮機日常使用和維護保養(yǎng)工作對壓縮機節(jié)能效果也有著很大影響，日常工作中，要采用科學的控制方式進行壓縮機調整，配合預防性維護策略，降低壓縮機的故障率，維持壓縮機的正常性能，從而將壓縮機的節(jié)能優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。

2.3變頻調節(jié)技術

傳統(tǒng)壓縮機一般通過控制流量和壓力工藝來降低壓縮機能耗，達到節(jié)能的目的，一般通過閥門節(jié)流、旁通回流和排空等方式進行控制，這些調節(jié)方式效果顯著、操作簡單，但是會增加管網損耗和能源浪費，而變頻調速技術應用變頻器控制壓縮機電機轉速，改變流量質量，不存在閥門節(jié)流損失，從而提高了能源的利用效率。變頻調速在壓縮機中的應用大幅度提高了壓縮機的節(jié)能性能，依據流量傳感器輸出信號來調節(jié)壓縮機轉速，使壓縮機能夠準確輸出現階段需要的回流量，實現高精度的流量調節(jié)，保證壓縮機能夠安全、高效率的運行，在節(jié)約能源的同時還強化了壓縮機的卸載能力，降低了運行噪音，設備磨損更緩慢，而功率因數則得到了明顯提高。

2.4集中控制與熱回收

很多情況下壓縮機都不是單機工作模式，而是很多臺同時工作，因此在節(jié)能改造中，應用集中控制技術實現多臺壓縮機的集中控制，成為降低能耗節(jié)約能源的有效措施。壓縮機開啟的臺數一般都是固定的，當用氣量下降到一定程度，就可以通過集中控制來降低壓縮機的工作時間或者轉速，用氣量繼續(xù)下降，性能好，功率大的壓縮機將停止工作，通過徹底停機來消除卸載狀態(tài)下的能耗，集中控制來集中調整壓縮機的工作狀態(tài)，從而擴大壓縮機的功率范圍，同時減少運行壓縮機數量，降低能耗。熱回收技術的基本思路是，壓縮機高溫油通過熱能回收交換器，將熱量傳遞給冷卻水，冷卻水加熱之后進入保溫水桶儲存起來，回收壓縮機工作熱量。熱回收技術解決了壓縮機自身的散熱問題，省卻了壓縮機的冷卻風機設備投入和能耗。在工作中監(jiān)測壓縮機主機排氣口溫度，超過80℃熱回收裝置開始工作，保證壓縮機不會過熱，而余熱被轉換為了熱水，可以用作供暖等其他用途。

3結語

節(jié)能是工業(yè)生產和日常生活中永恒的主題，壓縮機節(jié)能技術就是以降低壓縮機工作能耗為目的的節(jié)能技術，通過壓縮機結構設計優(yōu)化和運行參數調整，配合新節(jié)能技術的應用，能夠顯著提高壓縮機的節(jié)能性能，降低壓縮機工作能耗。

參考文獻:

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第二篇：論文-工業(yè)鍋爐節(jié)能技術

工業(yè)鍋爐節(jié)能技術

摘要 節(jié)能是應用技術上現實可行、經濟上合理、環(huán)保與社會上可以接受的方法，來有效地利用能源。工業(yè)鍋爐作為高能耗設備，其節(jié)能技術研究具有重要意義。本文根據我國工業(yè)鍋爐能耗現狀，以典型的燃煤用工業(yè)鍋爐為例介紹了工業(yè)鍋爐的節(jié)能技術。關鍵詞 工業(yè)鍋爐 節(jié)能技術 燃煤

1引言

能源是人類賴以生存的物質基礎，在人類社會中起著不可替代的重要作用。隨著國民經濟的快速發(fā)展，能源生產已經不能滿足要求，能源問題成為制約國民經濟發(fā)展的重要因素，為適日益激烈的市場競爭，各企業(yè)應該把能源節(jié)約放在首位，以提高能源利用率，降低能耗。在我國，工業(yè)鍋爐是重要的能量轉換和利用設備，能耗約占全國總能耗的三分之一【2】。因此研究工業(yè)鍋爐節(jié)能技術，對降低能耗解決能源問題具有重要意義。同時我國是以煤炭為主的能源消費大國，工業(yè)鍋爐以燃煤為主，油、汽等其它燃料為輔，鍋爐用煤量在全國耗煤總量中占很大比例。本文以燃煤用工業(yè)鍋爐為例介紹工業(yè)鍋爐的節(jié)能技術。

2工業(yè)鍋爐概述

工業(yè)鍋爐是一種產生蒸汽或熱水的熱發(fā)生和交換裝置，鍋爐中產生的熱水或蒸汽可直接為工業(yè)生產和人民生活提供所需熱能，也可通過蒸汽動力裝置轉換為機械能，或再通過發(fā)電機將機械能轉換為電能。

鍋爐主要由鍋和爐兩部分組成。爐是燃料（煤炭）燃燒的場所，其作用是將燃料的化學能轉化為熱能；鍋是介質（水）加熱的場所，其作用是利用燃料燃燒產生的熱能加熱介質。我國燃煤工業(yè)鍋爐能耗現狀及原因

目前我國燃煤工業(yè)鍋爐約有48萬臺，但平均運行效率約為60%-65%，比國外先進水平低15-20個百分點【6】。效率低，能耗大是我國燃煤工業(yè)鍋爐普遍存在的問題，其原因主要有一下幾點。

（1）單臺鍋爐容量太小，長期低負荷運行，能量利用率低。許多企業(yè)僅考慮到企業(yè)長期發(fā)展問題而避免鍋爐在高負荷下運行，但這種“大馬拉小車”的現象不能使鍋爐與其他輔助設備在最佳工況下運行，結果是使能量不能得到綜合利用，能效降低。

（2）我國燃煤工業(yè)鍋爐設計重鍋爐本體而輕燃燒設備，重鍋爐主機而輕配套輔機和附件。

這種“重主輕輔”的現象使得鍋爐配套設施質量低，對負荷的適應能力差，經常不能在高效率區(qū)域運行，直接造成較大的能源浪費。

（3）燃煤品種與煤質多變。我國的鍋爐燃煤供應以原煤為主，且供應緊張，因此使用煤在顆粒度，煤質上很難與設計用煤匹配，這就要求鍋爐有較高的適應性。但我國燃煤工業(yè)鍋爐主要是層燃燃燒【5】，其燃燒特點使其很難適應這種燃煤供應狀況。當不能根據煤種變化相應調整燃燒工況時就會導致煤燃燒不完全，鍋爐出力不足，熱效率下降。

（4）缺乏熟練的操作人員，節(jié)能監(jiān)督管理工作薄弱。鍋爐操作人員一般只注重鍋爐的安全運行而忽視鍋爐的節(jié)能，且技術水平普遍不高，不能很好的維護保養(yǎng)鍋爐及根據煤種變化調整鍋爐燃燒工況。此外，由于缺乏相應的節(jié)能法律法規(guī)，使得工業(yè)鍋爐節(jié)能監(jiān)督管理工作不能得到較好的實施，鍋爐節(jié)能潛力未能充分發(fā)揮。

4工業(yè)鍋爐節(jié)能技術簡介

鍋爐節(jié)能的途徑有很多，但總體上可從兩方面人手，其一是熱能轉換過程；其二是熱能利用過程【7-2】。必須對整個鍋爐系統(tǒng)進行綜合分析，在不降低供熱品質，提高環(huán)保性能的原則上從對系統(tǒng)進行改造才能實現真正的節(jié)能。4.1熱能轉換過程節(jié)能

鍋爐的熱能轉換過程是指燃燒系統(tǒng)中燃料將化學能轉換為熱能的過程，因此熱能轉換過程的節(jié)能實際上是對鍋爐燃燒系統(tǒng)的節(jié)能改造。4.1.1對燃煤進行分析處理

在層燃鍋爐中，燃煤水分過大會使著火點延后，揮發(fā)分過高容易著火燃燒，過低則難以著火，此外煤粒度過大也易造成燃燒不完全。因此煤在進入鍋爐前應進行洗選和煤質分析，包括水分，揮發(fā)分和粒度的分析，以確定最佳燃燒工況，使燃料能充分燃燒，提高燃燒效率。4.1.2采用均勻分層給煤技術

分層給煤技術利用重力篩選，使爐排上煤層顆粒按下大上小的順序分層排列。煤層空隙大，通風良好，能夠改善鍋爐的燃燒工況，對提高灰渣損熱失和提高鍋爐的熱效率有很大的幫助；均勻給煤技術使爐排橫斷面上煤粒均勻一致，解決了煤粒沿徑向不均勻所造成的燃燒不均勻，甚至只有半邊爐排著火的問題。4.1.3合理組織爐膛空間氣流

爐膛空間氣流的合理組織，由前后拱、二次風來完成。

前后拱是將爐膛前部（后部）的過?？諝饧案邷責煔馔葡蚝蟛浚ㄇ安浚?，在由前后拱形成的“喉口”處與爐膛前部的過?？諝夂蛽]發(fā)分混合【4】。其作用包括使可燃氣體充分燃燒，加快新燃料的著火，減少燃料層對受熱面的直接輻射，保持燃盡階段所需要的溫度，減少飛灰量和不完全燃燒的損失。

二次風一般占送風量的5％～12％，要求風速達40m/s．70m/s，以保證有足夠的穿透煙

氣的能力和穿透深度【7】。工業(yè)鍋爐（尤其是大容量鍋爐）在使用二次風后熱效率明顯提高。二次風的介質可以是熱空氣、煙氣、蒸汽等。其作用包括（1）加強爐內氣流的攪拌與混合，增加可燃物在爐膛內的停留時間，使化學不完全燃燒損失降低。（2）可以同時利用兩股二次風對吹使爐內形成氣流漩渦，氣流的旋渦分離作用可以使煤粉和灰粒被甩回爐內，從而減少飛灰量，使機械不完燃燒全損失降低。4.1.4保證空氣供應充足和合理

空氣是燃料燃燒的必要條件，合理配風對提高燃料燃燒效率，降低能耗有很大幫助。合理配風應包括（1）沿爐排長度方向應合理配風，因為沿爐排長度方向燃燒狀況不同。如中段燃燒最旺盛需空氣量最大，在爐排頭尾兩段以揮發(fā)分和殘?zhí)康娜紵秊橹?，故只需少量空氣。?）沿爐排寬度方向應均勻配風，以使燃燒均勻，防止出現火口等不正常燃燒現象。4.2 熱能利用過程節(jié)能

熱能利用過程是指將燃燒放出的熱量有效地傳遞給工質（水），產生要求參數的蒸汽或熱水的過程，實現能量的綜合有效利用，降低能量傳遞過程的損失時該過程節(jié)能的關鍵。4.2.1 保證鍋爐給水品質

鍋爐給水如果含鹽量過高，會使鍋爐受熱面上結構，惡化傳熱狀況（水垢的導熱系數僅是鋼的1/100~1/200)，使排煙溫度升高，降低能效。此外水垢還會引起受熱面金屬過熱，降低材料機械強度，使管壁鼓包或脹管【3】。因此要采用有效的水處理技術使鍋爐給水達到所需標準，并且要及時清除水垢，以減少能源浪費、改善鍋爐的運行安全性和提高鍋爐的運行效率。

4.2.2 采用保溫材料

由于鍋殼、煙道、省煤器、管道等部件溫度高于環(huán)境溫度，因此會向外散熱產生熱損失。因此可以采用在這些部件外包保溫材料，不僅可以減少散熱，而且可以反之鍋爐爐膛和煙道漏風，減少熱損失。保溫材料應滿足導熱系數小，熱穩(wěn)定性高，對管壁無腐蝕等特點。常用的保溫材料有膨脹珍珠巖，硅酸鋁板，硅酸鹽抹面，石棉和礦渣棉等【2】。4.2.3 蒸汽冷凝水的回收利用作為鍋爐給水

鍋爐產生的蒸汽屬于高品質熱源，經利用后得到的蒸汽冷凝水也屬于熱能資源，應該充分利用而不應該外排。通常將回收后的蒸汽冷凝水作為鍋爐給水，其優(yōu)點包括（1）能提高給水溫度，降低煤耗。（2）蒸汽冷凝水含鹽量低，能減少軟水用量與鍋爐排污量。

高溫蒸汽冷凝水通常要經冷卻才回到給水系統(tǒng)被加以利用，但這樣不僅增加能耗而且不能充分利用蒸汽冷凝水的熱量。為此國外開發(fā)了直接將飽和溫度的冷凝水送回給水系統(tǒng)予以利用的技術，減少了冷凝水降溫造成的能量損失【5】。4.2.4高溫煙氣的回收利用

許多中小型工業(yè)鍋爐的排煙溫度均在300℃左右，有的高達400℃，直接排放不僅會造成污染而且會損失大量熱量，因此宜增設鍋爐尾部受熱面以降低排煙溫度【4】。如小型鍋爐

可增加省煤器來加熱鍋爐給水以降低煤耗，中型鍋爐可增加空氣預熱器來加熱入爐膛空氣使燃料能充分燃燒。

結論

綜上所述，燃煤工業(yè)鍋爐的節(jié)能工作包括對熱能轉換過程和熱能利用過程進行能量優(yōu)化，如改進燃燒狀況，提高給水品質，回收利用蒸汽冷凝水和熱煙道氣等措施。

鍋爐的節(jié)能工作首先要充分分析可利用熱能的品味，重點回收高品味熱能，其次要通過改進工藝來降低能耗，盡可能的利用副產品，以實現能源的梯級利用和循環(huán)再生。各企業(yè)應根據自身情況有針對性的加強工業(yè)鍋爐節(jié)能技術改造，達到用最少的能耗來獲得最大效益的目標。

參考文獻:

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第三篇：大型商場節(jié)能技術分析

大型商場照明節(jié)能技術分析

黃秀敏 楊玉龍 孫曉光

(吉林油田勘察設計院)摘要：隨著現代經濟的日益發(fā)展，節(jié)能已經是當今社會一個不可忽視的主要問題，本文關于大型商場照明節(jié)能方面的一些問題，采取的有效措施及取得的經濟效益。

關鍵詞 大型商場 照明電路 節(jié)能

近幾十年，我國的經濟有了迅猛的發(fā)展，隨之帶來的結果就是能源開始越來越缺乏，對一些用電時間較長、較多的機構, 比如大型商場，據測算, 其照明耗電占大型商場所有耗電的40%左右，中央空調用電約占30%，其他用電設備用電約占35%。通過對商場的基本用電設備的分析，目前的大型商場中存在著非常大的節(jié)能空間。本文主要探討大型商場照明節(jié)能需要采取的有效措施。

近年來，照明產品有了顯著的改進，朝著高光效，高顯色性，長壽命，低價格發(fā)展。選用這些產品，可以大大提高照明電路的節(jié)能效果。為了提高照明電路的節(jié)能效果，可以從輸電線路、開關、照明器、鎮(zhèn)流器等環(huán)節(jié)考慮。

1.選用線損比較小的傳輸導線，合理優(yōu)化配電方式，可以把單相的改為三相或三相四線制，線損可以比原來下降75%～80%。

2.正確、合理選用光源，是實施節(jié)能照明工程的重要因素。選用光源要考慮以下兩個方面;（1）根據場所使用情況的特點、建筑面積，選用合適的光源類型。

（2）根據使用要求選擇光源的顯色性和色表。

熒光燈的光效、顯色性、壽命等不斷改進，品種不斷發(fā)展，這一系列的改進，使熒光燈的光效從早期的28Lm/W提高到104Lm/W，壽命從1000h提高到24000h，顯色指數Ra提高到85以上，專用于需要高顯色性場所的熒光燈，Ra已達到95～98，光效為65Lm/W，作為特殊用途的熒光燈，Ra最高可達到99，光效為59Lm/W。金屬鹵化燈更以其光效高、壽命長為見長，日益受到人們所重視。我們在商場照明設計中，當空間高度較低時，以熒光燈作為主光源，再配以小功率金鹵燈作為副光源。當空間高度較高時，則采用250W以上的金鹵燈作為主光源。

3、照明自動控制系統(tǒng)的應用天氣較亮的時候人們經常忘記關燈，有時為了局部需要又往往不得不大面積的開燈，因此致使大量電能被浪費。解決這一問題較好的辦法通常是采用照明自動控制系統(tǒng)。如采用超聲波開關系統(tǒng)或微機自動控制系統(tǒng)及優(yōu)化開關控制路數，以滿足燈開、關的數量和事先設定的照度要求，以期合理用電。

4、優(yōu)質電子鎮(zhèn)流器的應用。我們通常使用的鎮(zhèn)流器都是電感鎮(zhèn)流器，因為它價格便宜且不易損壞。電感鎮(zhèn)流器雖然可起到鎮(zhèn)流作用，但其消耗的電能相當于匹配的熒光燈功率的20%，且功率因數低.噪音大、頻閃嚴重。而電子鎮(zhèn)流器則可使照明系統(tǒng)的光效提高15%，節(jié)電率通常在20%以上，每只電子鎮(zhèn)流器的功耗只有大約2.5W，功率因數可達0.9以上，同時線路的損耗也會相應減少。由于利用高頻點火，因而其兼有啟動速度快、無噪音、無頻閃的優(yōu)點。

5、照明節(jié)電器的使用.照明節(jié)電器是通過提高燈光電路系統(tǒng)的功率因數，調節(jié)電路電壓電流的幅度，降低燈具和線路的工作溫度，從而最大限度地降低燈光照明電路的電能損耗。其特別加強的磁場能量補償技術，可保證燈光系統(tǒng)的啟動正常運行穩(wěn)定，達到節(jié)電的目的。節(jié)電效果顯著，不產生任何高次諧波，不會對電網產生任何影響；降低燈具、鎮(zhèn)流器、開關和線路的工作溫度從而延長其使用壽命，降低了維護成本；投資成本低廉，應用范圍廣；安裝改造簡單，不改變原有線路的控制狀態(tài)，不改變用戶的用電習慣和使用方式，不影響正常生產生活。

以上照明節(jié)能措施的實施，不僅對節(jié)約電能，保護全球環(huán)境具有十分重要的意義，而用經濟效益也是十分可觀的。照明節(jié)電設備的節(jié)電率為25~35%，照明節(jié)能改造后的綜合節(jié)電率在30%以上。一個大型商場每月的用電量約為30萬元，其中照明用電約為10萬元，如果進行照明系統(tǒng)的節(jié)電工程改造每月將給商場節(jié)約電費3萬元以上，每年可節(jié)約40萬元左右的電費開支。從而可快速收回投資成本，高效的節(jié)電和可靠的運行。

作者簡介：黃秀敏（1979--）女，2004年畢業(yè)于大慶石油學院通信工程專業(yè)，工程師，現于吉林油田勘察設計院電信室從事電氣設計工作，聯系電話：6259944.

第四篇：自動化壓縮機的論文

隨著社會的不斷進步，科技和工業(yè)的不斷發(fā)展，對于壓縮機這種各行各業(yè)都要用到的設備的要求在不斷提高。以下是小編整理好的自動化壓縮機的論文，歡迎大家閱讀參考！

摘要 工業(yè)自動化代表著工業(yè)發(fā)展的成果之一，能夠進行自動化對于人力成本、工作績效等都是一個很大的優(yōu)勢。壓縮機在各個方面都有著廣泛用途，是工業(yè)中的重要設置。但是我國目前經濟的發(fā)展要求能夠對壓縮機的工作效率進行提高，所以將壓縮機自動化是一個最根本的辦法。本文從壓縮機的結構出發(fā)，對壓縮機自動化的設計和實現進行一個概括。

關鍵詞 壓縮機；自動化；設計與實現；控制系統(tǒng)；節(jié)能壓縮機自動化技術概述

隨著社會的不斷進步，科技和工業(yè)的不斷發(fā)展，對于壓縮機這種各行各業(yè)都要用到的設備的要求在不斷提高。所以壓縮機的發(fā)展非?？?，對于壓縮機目前的氣動技術也已經被運用到了工業(yè)自動化的范圍。本文從空氣壓縮機的角度來進行對其的系統(tǒng)自動化改造，當然由于對于空氣壓縮機的整體自動化改造實在是太復雜了，所以這里只從控制系統(tǒng)來進行闡述，闡述系統(tǒng)改造的設計與應用?？諝鈮嚎s機即空壓機，種類很多，常見的有活塞式、螺桿式和離心式，在工業(yè)生產中具有廣泛的運用。在實際生產使用中發(fā)現，原有的空壓機控制系統(tǒng)存在著許多的缺點和不足，例如啟動電流大、噪音大、耗電量大、運行不平穩(wěn)等。因此需要對其控制系統(tǒng)進行改造和優(yōu)化。根據實際生產經驗，可以采用可編程變頻器技術對空壓機原控制系統(tǒng)進行改造。改造后的控制系統(tǒng)，工作穩(wěn)定可靠，節(jié)能明顯，具有良好的經濟效果。空氣壓縮機控制系統(tǒng)改造過程

運行空壓機將壓縮空氣送入兩臺用于儲氣和緩沖系統(tǒng)壓力波動的儲氣罐，然后分兩路向用戶供氣。一路是不經過干燥處理的雜用氣，一路是經過兩臺干燥器干燥處理的儀用氣。改造前空壓機的壓力變送器和設定的加載卸載參數來控制各自的啟停、加載、卸載。

原空壓機采用傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)，存在著很多的缺點和不足，主要表現在：啟動過程中雖然采用降壓啟動，但是啟動電流依然很大，而且啟動時間長，會對電網產生巨大的沖擊作用，并且影響其它設備的正常運行；由于空壓機經常處于空載狀態(tài)，會造成電能的嚴重浪費，增加了企業(yè)的生產成本；空壓機工頻運行時噪音很大，造成工作條件惡劣，而且其運行狀態(tài)的突然變化會對設備本身造成很大的破壞作用，縮短了設備的使用壽命。

正因為原空壓機控制系統(tǒng)存在著以上的種種不足，急需對其控制系統(tǒng)進行改造。以下就是空氣壓縮機控制系統(tǒng)改造的系統(tǒng)流程。

如圖1所示，改造后的控制系統(tǒng)主要由變頻器、PID智能控制器、壓力傳感器、軟件控制單元等組成?？刂葡到y(tǒng)根據壓力傳感器檢測到的空壓機出口處的壓力值大小，通過PID智能控制器和變頻器來調整空壓機的工作狀態(tài)，達到實時控制的目的。

在改造后的控制系統(tǒng)中利用變頻調速技術實現恒壓供氣控制，克服了原控制系統(tǒng)在供氣方式上存在的諸多的不足。在此方案中，將儲氣罐中的壓力作為主要的控制對象，儲氣罐中的壓力通過壓力變送器轉換為電信號后傳到PID智能控制器，通過與壓力設定值進行比較，得出偏差值，通過PID設定的控制模式運算產生控制信號，控制信號經變頻調速器控制電機的工作頻率和電機的轉速，使得儲氣罐中的壓力值始終與設定的壓力值大小相接近，以滿足空壓機工作的需要。其控制系統(tǒng)主要是主要利用了系統(tǒng)反饋控制的原理來搭建和實現的。在改造后的控制系統(tǒng)中添加了工頻和變頻之間切換的功能，這樣做的目的主要是為了保留原有的控制和保護系統(tǒng)。在改造后的控制系統(tǒng)中空壓機的啟動時通過變頻器來啟動的，實現了空壓機的軟啟動，避免了啟動過程中啟動電流對電網和設備的沖擊作用。壓縮機自動化改造后的經濟效果

進行改造后經濟效果是非常明顯的，主要表現以下幾個方面：

1）節(jié)能效果顯著。采用變頻調速的方法調整供氣量，使得電機輸出功率基本與轉速成正比關系，可以取得很好的節(jié)電效果，據統(tǒng)計，節(jié)電率平均可達26%以上。

2）利用變頻技術實現空壓機的軟啟動，可以抑制過大的啟動電流，避免了對電網產生的沖擊作用，減小啟動過程中設備的機械振動和對設備本身的沖擊作用。

3）采用變頻調速技術可以無沖擊地完成電動機的加減速運行，減小了電機設備的磨損，延長了空壓機和其他設備的使用壽命，從而達到對設備進行優(yōu)化控制。

4）采用變頻調速技術后噪音問題得到了很好的解決，對環(huán)境起到了很好的保護作用。

此外，可以根據實際的生產情況，采用滿足設備要求的最低壓力值進行輸出，降低了輸氣管道的損耗，同時在滿足設備正常運行要求情況下，降低了用氣量，節(jié)約了電能。采用改造后的控制系統(tǒng)，系統(tǒng)的自動化程度提高，由于采用恒壓供氣，設備工作穩(wěn)定性變好了，生產工藝得到了優(yōu)化，產品質量也隨之得到了提高。

綜上所述，基于可編程變頻器技術改造后的空壓機控制系統(tǒng)，實現了理想的控制效果，供氣系統(tǒng)安全、可靠和高效。系統(tǒng)的自動化程度得到很大的提高，減少了設備的操作、維護人員；空壓機工作的穩(wěn)定性得到了很大程度的提高，噪音得到了很好的控制；具有良好的節(jié)能效果，同時降低了設備的維護費用，提高了設備的使用壽命?？偟膩碚f，降低了企業(yè)產品的生產成本，對企業(yè)具有非常好的經濟效果。

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第五篇：節(jié)能技術

地源熱泵中央空調：地源熱泵機組利用土壤或水體溫度冬季為12-22℃，溫度比環(huán)境空氣溫度高，熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高，能效比也提高；土壤或水體溫度夏季為18-32℃，溫度比環(huán)境空氣溫度低，制冷系統(tǒng)冷凝溫度降低，使得冷卻效果好于風冷式和冷卻塔式，機組效率大大提高，可以節(jié)約30--40%的供熱制冷空調的運行費用，1KW的電能可以得到4KW以上的熱量或5KW以上冷量。

與鍋爐（電、燃料）供熱系統(tǒng)相比，鍋爐供熱只能將90%以上的電能或70～90%的燃料內能為熱量，供用戶使用，因此地源熱泵要比電鍋爐加熱節(jié)省三分之二以上的電能，比燃料鍋爐節(jié)省約二分之一的能量；由于地源熱泵的熱源溫度全年較為穩(wěn)定，一般為10～25℃，其制冷、制熱系數可達3.5～4.4，與傳統(tǒng)的空氣源熱泵相比，要高出40%左右，其運行費用為普通中央空調的50～60%。因此，近十幾年來，尤其是近五年來，地源熱泵空調系統(tǒng)在北美如美國、加拿大及中、北歐如瑞士、瑞典等國家取得了較快的發(fā)展，中國的地源熱泵市場也日趨活躍，可以預計，該項技術將會成為21世紀最有效的供熱和供冷空調技術。能量回饋技術：

1、回饋節(jié)能基本原理

將運動中負載上的機械能（位能、動能）通過能量回饋裝置變換成電能（再生電能）并回送給交流電網，供附近其它用電設

備使用，使電機拖動系統(tǒng)在單位時間消耗電網電能下降，從而達到節(jié)約電能的目的。

2、回饋節(jié)能解決方案

能量回饋裝置的作用就是能有效的將電動機的再生電能高效回送給交流電網，供周邊其它用電設備使用，節(jié)電效果十分明顯，一般節(jié)電率可達15%～45%。此外，由于無電阻發(fā)熱元件，機房溫度下降，可以節(jié)省機房空調的耗電量，在許多場合，節(jié)約空調耗電量往往帶來更優(yōu)的節(jié)電效果。在通用變頻器、異步電動機和機械負載所組成的變頻調速傳統(tǒng)系統(tǒng)中，當電動機所傳動的位能負載下放時，電動機將可能處于再生發(fā)電制動狀態(tài)；或當電動機從高速到低速（含停車）減速時，頻率可以突減，但因電機的機械慣性，電機可能處于再生發(fā)電狀態(tài)，傳動系統(tǒng)中所儲存的機械能經電動機轉換成電能，通過逆變器的六個續(xù)流二極管回送到變頻器的直流回路中。此時的逆變器處于整流狀態(tài)。這時，如果變頻器中沒采取消耗能量的措施，這部分能量將導致中間回路的儲能電容器的電壓上升。如果當制動過快或機械負載為提升機類時，這部分能量就可能對變頻器帶來損壞，所以這部分能量我們就應該考慮考慮了。

在通用變頻器中，對再生能量最常用的處理方式有兩種：(1)、耗散到直流回路中人為設置的與電容器并聯的“制動電阻”中，稱之為動力制動狀態(tài)；(2)、使之回饋到電網，則稱之為回饋制動狀態(tài)（又稱再生制動狀態(tài)）。還有一種制動方式，即直流制動，可以用于要求準確停車的情況或起動前制動電機由于外界因素引起的不規(guī)則旋轉。

有許多專家談論過有關變頻器制動方面的設計與應用，尤其是近些時間有過許多關于“能量回饋制動”方面的文章。今天，提供一種新型的制動方法，它具有“回饋制動”的四象限運轉、運行效率高等優(yōu)點，也具有“能耗制動”對電網無污染、可靠性高等好處。

功率因數補償技術：功率因數是交流電路的重要技術數據之一。功率因數的高低，對于電氣設備的利用率和分析、研究電能消耗等問題都有十分重要的意義。

所謂功率因數，是指任意二端網絡（與外界有二個接點的電路）兩端電壓U與其中電流I之間的相位差的余弦。在二端網絡中消耗的功率是指平均功率，也稱為有功功率，它等于電壓×電流×電壓電流間相位差的余弦。

由此可以看出，電路中消耗的功率P，不僅取決于電壓V與電流I的大小，還與功率因數有關。而功率因數的大小，取決于電路中負載的性質。對于電阻性負載，其電壓與電流的位相差為0，因此，電路的功率因數最大（）；而純電感電路，電壓與電流的位相差為π/2，并且是電壓超前電流；在純電容電路中，電壓與電流的位相差則為－（π/2），即電流超前電壓。在后兩種電路中，功率因數都為0。對于一般性負載的電路，功率因數就介于0與1之間。

一般來說，在二端網絡中，提高用電器的功率因數有兩方面的意義，一是可以減小輸電線路上的功率損失；二是可以充分發(fā)揮電力設備（如發(fā)電機、變壓器等）的潛力。因為用電器總是在一定電壓U和一定有功功率P的條件下工作，由公式P=UIcosΦ

可知，功率因數過低，就要用較大的電流來保障用電器正常工作，與此同時輸電線路上輸電電流增大，從而導致線路上焦耳熱損耗增大。另外，在輸電線路的電阻上及電源的內組上的電壓降，都與用電器中的電流成正比，增大電流必然增大在輸電線路和電源內部的電壓損失。因此，提高用電器的功率因數，可以減小輸電電流，進而減小了輸電線路上的功率損失。

提高功率因數，可以充分發(fā)揮電力設備的潛力，這也不難理解。因為任何電力設備，工作時總是在一定的額定電壓和額定電流限度內。工作電壓超過額定值，會威脅設備的絕緣性能；工作電流超過額定值，會使設備內部溫度升得過高，從而降低了設備的使用壽命。對于電力設備，電壓與電流額定值的乘積，稱為這臺設備的額定視在功率S額即也稱它為設備的容量，對于發(fā)電機來說，這個容量就是發(fā)電機可能輸出的最大功率，它標志著發(fā)電機的發(fā)電潛力，至于發(fā)電機實際輸出多大功率，就跟用電器的功率因數有關，用電器消耗的功率為

功率因數高，表示有功功率占額定視在功率的比例大，發(fā)電機輸出的電能被充分地利用了。例如，發(fā)電機的容量若為15000千伏安，當電力系統(tǒng)的功率因數由0．6提高到0．8時，就可以

使發(fā)電機實際發(fā)電能力提高3000千瓦，這不正是發(fā)揮了發(fā)電機的潛力嗎？設備的利用也更合理。從這個角度來講，功率因數可以表示為有功功率與機在功率的比值，即

如何提高功率因數，是電力工業(yè)中需要認真考慮的一個重要而又實際的問題。在平常遇到的電感性負載的電路中，例如日光燈電路，一般采用并聯合適的電容器來提高整個電路的功率因數。閉環(huán)控制技術：閉環(huán)控制是根據控制對象輸出反饋來進行校正的控制方式，它是在測量出實際與計劃發(fā)生偏差時，按定額或標準來進行糾正的。閉環(huán)控制，從輸出量變化取出控制信號作為比較量反饋給輸入端控制輸入量，一般這個取出量和輸入量相位相反，所以叫負反饋控制，自動控制通常是閉環(huán)控制。比如家用空調溫度的控制

在控制論中，閉環(huán)通常指輸出端通過“旁鏈”方式回饋到輸入，所謂閉環(huán)控制。輸出端回饋到輸入端并參與對輸出端再控制，這才是閉環(huán)控制的目的，這種目的是通過反饋來實現的。正反饋和負反饋是閉環(huán)控制常見的兩種基本形式。其中負反饋和正反饋從達于目的的角度講具有相同的意義。從反饋實現的具體方式來看，正反饋和負反饋屬于代數或者算術意義上的“加減”反饋方式，即輸出量回饋到輸入端后，與輸入量進行加減的統(tǒng)一性整合后，作為新的控制輸出，去進一步控制輸出量。實際上，輸出量對輸入量的回饋遠不止這些方式。這表現為：運算上，不止于加減運算，還包括更廣域的數學運算；回饋方式上，輸出量對輸入

量的回饋，也不一定采取與輸入量進行綜合運算形成統(tǒng)一的控制輸出，輸出量可以通過控制鏈直接施控于輸入量等等。相控調功技術：相控技術采用閉環(huán)反饋系統(tǒng)進行優(yōu)化控制，通過實時測量電動機的電壓與電流波形，由于電動機為一感性負載，其電流與電壓波形通常存在相位差，該相位差的大小與其負載的大小有關。相控器將實際相位差與依據電動機特性的理想相位差進行比較，并依此來控制SCR可控硅整流橋觸發(fā)角以給電動機提供優(yōu)化的電流和電壓，以便及時調整輸入電機的功率，實現“所供即所需”。電能質量質量技術：

（1）電壓質量。給出實際電壓與理想電壓間的偏差以反映分配的電力是是否合格。電壓質量通常包括：電壓偏差、電壓頻率偏差、電壓不平衡、電壓瞬變現象、電壓波動與閃變、電壓暫降、暫升與終端、電壓諧波、電壓陷波、欠電壓、過電壓等。

（2）電流質量。電流質量與電壓質量密切相關，為了提高電能的傳輸效率，除了要求用戶汲取的電流是單一頻率正弦波形外，還應盡量保持該電流波形與供電電壓同相位。電流質量包括：電流諧波、間諧波或次諧波、電流相位超前與之后、噪聲等。

（3）供電質量。包括技術含義和非技術含義兩部分，技術含義有電壓質量和供電可靠性；非技術含義是指服務質量，包括供電部門對用戶投訴與抱怨的反應速度和電力價目的透明度等。

（4）用電質量。包含電流質量和非技術含義等，如用戶是否按時、如數繳納電費等。

治理方法：

一、瞬變現象 在電力系統(tǒng)運行分析里。它表示電力系統(tǒng)運行中一種并不希望而又事實上出現的瞬時事件。由于RLC電路的存在，大多數人的概念里瞬變現象自然是指阻尼振蕩現象。關于此，IEEE里有一個含義更寬，描述也更簡單的定義：變化量的部分變化，且從一種穩(wěn)態(tài)過渡到另一種穩(wěn)態(tài)過程中，該變化逐漸消失的現象。但這樣描述在電能質量領域里會存在潛在的許多分歧。下面對瞬變的兩種普遍類型做一下介紹：

1、沖擊性瞬變現象是在穩(wěn)態(tài)條件下，電壓、電流的非工頻、單極性的突然變化現象。通常用上升和衰減時間來表現沖擊性瞬變的特性，也可以通過其頻譜特性成分表示。

2、振蕩瞬變現象是一種電壓、電流的非工頻、有正負極性的突然變化現象。對于迅速改變瞬時值極性的電壓和電流振蕩問題，常用其頻譜成分（主頻率）、持續(xù)時間和幅值大小來描述其特性。

二、短時電壓變動

這一類型包括電壓暫降（也稱為驟降或凹陷）和短時間電壓中斷等現象。若按照持續(xù)時間長短來劃分，進一步還可將其分成瞬時、暫時和短時三種類型。順便指出：如此細分的目的是用于電能質量監(jiān)測中隊電壓干擾分類統(tǒng)計。

1、電壓中斷，當供電電壓降低到0.1p.u以下，且持續(xù)時間不超過1min時，我們就認為出現的電壓中斷現象。出現原因可能是系統(tǒng)故障、用電設備故障或控制失靈等。

2、電壓暫降是指工頻條件下電壓方均根值減小到0.1~0.9p.u之間、持續(xù)時間為0.5~50周波的短時電壓變動現象。電能質量領域使用暫降（sag）來描述短時電壓降低已經很多年了，IEC把這一現象成為驟降（dips）在國內外行業(yè)內這兩個詞可以相互替換，是同意詞。

3、電壓暫升的涵義是指在工頻條件下，電壓均方根值上升到1.1~1.8p.u之間、持續(xù)時間為半個到50個周波的電壓變動現象。與暫降的起因一樣，暫升現象也是同系統(tǒng)故障相聯系的。我們可以用幅值大小和持續(xù)時間來表征這一現象。由于分類的方法不同，在許多資料中也使用“瞬態(tài)過電壓”作為“電壓暫升”的同義詞。電壓暫升現象遠沒有電壓暫降現象那樣常見。

三、長時電壓變動

長時間電壓變動是指，在工頻條件下電壓均方根值偏離額定值，并且持續(xù)時間超過1分鐘的電壓變動現象。分兩種情況，即過電壓和欠電壓。通常，過電壓和欠電壓并非由于系統(tǒng)故障造成，而是由于負荷變動或系統(tǒng)開關操作引起的。

1、過電壓過電壓是指在工頻條件下交流電壓方均根值升高，超過額定值10%，并且持續(xù)時間大于1分鐘的電壓上升現象。過電壓的出現通常是負荷投切的結果。

2、欠電壓是指在工頻條件下交流電壓方均根值降低，低至額定值的90%且持續(xù)時間超過1分鐘的電壓變動現象。與過電壓的出現原因正好相反。某一負荷的投入或某一電容器的切除都可能引起系統(tǒng)欠電壓。

3、持續(xù)中斷是指系統(tǒng)電壓迅速降到0且持續(xù)時間大于1min。這種長時間電壓中斷往往是持久的。當系統(tǒng)事故發(fā)生后，往往需要人工應急處理以恢復正常供電，通常需數分鐘或數小時。持續(xù)電壓中斷是特有的電力系統(tǒng)現象。但如果是電氣設備檢修或線路更改導致停電，或由于工程設計不當或電力供應不足引起的持續(xù)中斷，則不屬于電能質量問題。

四、電壓不平衡

電壓不平衡，時常被定義為與三相電壓或電流的平均值的最大偏差，并且用該偏差與平均值的百分比表示。電壓不平衡也可以用對稱分量發(fā)來定義即用負序或零序分量的百分比加以衡量。電壓不平衡的起因主要是負荷不平衡（如單相運行）所致，或者是三相電容器組的某一相熔斷器熔斷造成的。大于5%的電壓不平衡屬于電壓嚴重不平衡，它的起因很可能是由于單相負荷過重引起的。

五、波形畸變

波形畸變是指電壓或電流波形偏離穩(wěn)態(tài)工頻正弦波形的現象，可以用偏移頻譜描述其特征。波形畸變有五種重要類型，即直流偏置、諧波、間諧波陷波和噪聲。

1、直流偏置，在交流系統(tǒng)中出現直流電壓或電流稱為直流偏置。這可能是由于地磁干擾或半波整流引起的。例如為延長燈管的壽命在照明系統(tǒng)中采用的半波整流器電流，會是交流變壓器偏磁以至于發(fā)生磁飽和，引起鐵芯發(fā)熱縮短壽命直流分量還會引起接地極和其它電氣設備連接的電解腐蝕。

2、諧波，把含有供電系統(tǒng)設計運行頻率整數倍頻率的電壓或電流定義為諧波?？梢园鸦儾ǚ纸獬晒ゎl和各次諧波分量的綜合。電力系統(tǒng)中的非線性負荷是造成波形畸變的源頭。

3、間諧波，與諧波定義方法類似，只是將整數倍于工頻的條件換成非整數倍。

4、陷波是電力電子器件在正常工作情況下，交流輸入電流從一相切換到另一相時產生的周期性電壓擾動。由于陷波的連續(xù)出現，可以用受影響電壓的波形頻譜來表征該量。但由于陷波的相關頻率相當高，很難用諧波分析中習慣采用的測量手段來反映它的特征量，通常把它作為特殊問題處理。例如，一種評價指標規(guī)定，出現的陷波以其下陷深度和寬度來衡量。

5、噪聲是指帶有低于200kHz寬帶頻譜，混疊在電力系統(tǒng)的相線、中性線或信號線中的有害干擾信號。電力電子裝置、控制器、電弧設備、整流負荷以及供電電源投切等都可能產生噪聲。由于接地線配置不當，未能把噪聲產地至遠離電力系統(tǒng)，常常會加重對系統(tǒng)的噪聲干擾和影響。噪聲可以對點射設備的正常工作造成危害。采用濾波器、隔離變和電力線調節(jié)器等措施能減緩噪聲的影響