淺談化工企業(yè)電氣節(jié)能分析

1、<p>　　淺談化工企業(yè)電氣節(jié)能分析</p><p>　　【摘要】文章闡述了化工企業(yè)電氣節(jié)能的概念機(jī)目的，論述了化工行業(yè)節(jié)能的幾種方法，主要包括變壓器節(jié)能、提高功率因數(shù)、減少線路上的能量損耗、電動(dòng)機(jī)節(jié)能、降低高次諧波、照明節(jié)能燈方面，對(duì)化工企業(yè)電氣節(jié)能進(jìn)行分析。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】化工企業(yè)；變頻調(diào)速；變壓器；電動(dòng)機(jī)；照明節(jié)能。 </p><p&g

2、t;　　中圖分類號(hào)：C29 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A </p><p>　　1 節(jié)能的概念及目的 </p><p>　　節(jié)能是指加強(qiáng)用能管理，采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理以及環(huán)境和社會(huì)可以承受的措施，減少?gòu)哪茉瓷a(chǎn)到消費(fèi)各個(gè)環(huán)節(jié)的損失和浪費(fèi)，更有效、合理地利用能源。這就是說(shuō)節(jié)能是旨在降低單位產(chǎn)值能耗的努力，為此要在能源系統(tǒng)的所有環(huán)節(jié)，從資源的開(kāi)采、加工、轉(zhuǎn)換、輸送、分配到終端利用，采用一切合理的措施，

3、來(lái)消除能源浪費(fèi)，充分發(fā)揮在自然規(guī)律所決定的限度內(nèi)存在的潛力。 </p><p>　　企業(yè)節(jié)能管理的目的是合理利用能源，以最小能源消耗，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。企業(yè)節(jié)能管理既是企業(yè)管理的重要組成部分，又是國(guó)家和地方節(jié)能管理系統(tǒng)的終端部分。節(jié)能規(guī)劃的本質(zhì)在于綜合分析。節(jié)能規(guī)劃涉及工藝結(jié)構(gòu)即產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及產(chǎn)量、工藝裝備水平；能源結(jié)構(gòu)即燃料間相互替代、燃料使用效率等；經(jīng)濟(jì)約束即內(nèi)部?jī)r(jià)格合理性、成本最小化等；環(huán)保約束即控

4、制排放量；政府政策即立項(xiàng)、貸款、稅收等優(yōu)惠政策。 </p><p>　　2化工企業(yè)電氣節(jié)能分析概述 </p><p>　　2.1使用高效節(jié)能的新型變壓器 </p><p>　　使用高效節(jié)能產(chǎn)品，是化工企業(yè)改善經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑。我國(guó)變壓器絕大多數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，經(jīng)歷了60年代JB500-64標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)SJ系列和SJL1-5系列變壓器，70年代JBl300-73和JBL30

5、1-73標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)SL1和SL2系列變壓器，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及不斷的引進(jìn)國(guó)外新技術(shù)，如參照國(guó)際電工委員會(huì)IEC76標(biāo)準(zhǔn)及德國(guó)DIN42503標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)組織設(shè)計(jì)了S7、S9、S10、S11、非晶合金等系列節(jié)能型變壓器。截至1998年底，S7型變壓器及以前的產(chǎn)品已由國(guó)家先后公布淘汰，停止其生產(chǎn)和銷售。 </p><p>　　加速老變壓器更新?lián)Q代是降低電網(wǎng)損耗的重要途徑。老變壓器淘汰要劣中淘劣，新型變壓器選型要優(yōu)

6、中選優(yōu)。對(duì)于老變壓器的更新，必須逐年更新，所以先要淘汰技術(shù)特性最劣者，即用相同的投入資金取得最大節(jié)電效果。 </p><p>　　2.2提高功能功率因數(shù) </p><p>　　適當(dāng)提高系統(tǒng)功率因數(shù)，能夠改善電壓質(zhì)量，減少無(wú)功在線路上傳輸，提高用電設(shè)備的工作效率，以達(dá)到節(jié)能的目的。提高電力系統(tǒng)的功率因數(shù)，已成為石油化工企業(yè)的一個(gè)重要課題。 </p><p>　　采用適

7、當(dāng)措施，提高系統(tǒng)自然功率因數(shù)是在不添置任何補(bǔ)償設(shè)備，采用降低各用電設(shè)備所需的無(wú)功功率減少負(fù)載取用無(wú)功來(lái)提高企業(yè)功率因數(shù)的方法，它不許要增加投資，是最經(jīng)濟(jì)的提高功率因數(shù)的方法。具體方法有：采用同步電動(dòng)機(jī)或異步電動(dòng)機(jī)同步運(yùn)行提高功率因數(shù)；合理使用變壓器、電動(dòng)機(jī)，防止低負(fù)荷下運(yùn)行；提高異步電動(dòng)機(jī)的檢修質(zhì)量；熒光燈可采用高次諧波系數(shù)低于15%的電子鎮(zhèn)流器等。 </p><p>　　功率因數(shù)的人工補(bǔ)償供電企業(yè)僅僅依靠提高自

8、然功率因數(shù)的辦法已經(jīng)不能滿足工廠對(duì)功率因數(shù)的要求，工廠自身還要裝設(shè)補(bǔ)償裝置，對(duì)功率因數(shù)進(jìn)行人工補(bǔ)償。 </p><p>　　2.3減少線路上的能量損耗 </p><p>　　由于線路上存在電阻，有電流流過(guò)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生有功功率損耗。在一個(gè)工程中，使用各類導(dǎo)線電纜不計(jì)其數(shù)，所以線路上的總有功損耗也是相當(dāng)客觀的，減少線路上的損耗必須引起足夠重視。 </p><p>　　線

9、路上的電流是不能改變的，要減少線路損耗，只有減小線路電阻。由于石化企業(yè)大量使用銅導(dǎo)線，由線路電阻公式R=ρL/S可知，減少線路的損耗只有兩條措施： </p><p>　　減少導(dǎo)線長(zhǎng)度。首先變壓器盡量接近負(fù)荷中心，以減少供電距離；其次，線路盡可能走直線，少走彎路，以減少導(dǎo)線長(zhǎng)度。 </p><p>　　增大導(dǎo)線截面。導(dǎo)線截面增加雖然能降低能耗，但是導(dǎo)線成本也隨著增大，因此在技術(shù)合理時(shí)，必須按

10、經(jīng)濟(jì)電流密度選取導(dǎo)線截面。 </p><p><b>　　2.4電動(dòng)機(jī)節(jié)能 </b></p><p>　　電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能是國(guó)家十大節(jié)能工程之一。由于石油化工企業(yè)電動(dòng)機(jī)數(shù)量多，耗電量大，大約占電力消耗的80%，因此電動(dòng)機(jī)的節(jié)能非常重要。 </p><p>　　2.4.1正確選型 </p><p>　　合理選用電動(dòng)機(jī)的容量。三

11、相異步電動(dòng)機(jī)的三個(gè)運(yùn)行區(qū)域分為：負(fù)載率在70%—100%之間為經(jīng)濟(jì)區(qū)；負(fù)載率在40%—70%之間為一般運(yùn)行區(qū)；負(fù)載率在40%以下為非經(jīng)濟(jì)區(qū)。若電動(dòng)機(jī)容量選的過(guò)大，雖然能保證設(shè)備的正常運(yùn)行，但是投資大，功率因數(shù)和效率都很低，造成電力大量浪費(fèi)。從節(jié)能角度看，80%負(fù)載時(shí)運(yùn)行效果最佳，此時(shí)能量效率最高。 </p><p>　　合理選用電動(dòng)機(jī)類型，推廣使用高效節(jié)能電動(dòng)機(jī)。目前YB系列電動(dòng)機(jī)較之前BJO2效率高出0.143

12、%，而YBX的平均效率較YB系列又高出3%。如果按照BJO2、JB電機(jī)總?cè)萘繛?0000KW，全部換為YBX、YB系列，節(jié)電率僅按1%計(jì)算，負(fù)載率取80%，裝置每年運(yùn)行按8000h計(jì)算，則每年節(jié)約電量為：5000KW×80%×1%×8000h=320x104KWh。每度電價(jià)按0.5元計(jì)算（工業(yè)用電平均價(jià)），每年節(jié)約電費(fèi)160萬(wàn)元。 </p><p>　　2.4.2大力推廣變頻調(diào)速 &

13、lt;/p><p>　　變頻器是通過(guò)改變定子的供電頻率來(lái)改變同步轉(zhuǎn)速以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速。變頻調(diào)速運(yùn)行是根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)速的變化要求，通過(guò)改變供電電流的頻率，并配合電壓的調(diào)節(jié)，以獲得合理地電機(jī)運(yùn)行工況。在不同的轉(zhuǎn)速情況下，均保持較高的運(yùn)行效率，不僅降低了電能消耗，同時(shí)能改善啟動(dòng)性能，保護(hù)電機(jī)及負(fù)載設(shè)備免受瞬時(shí)啟動(dòng)的沖擊，延長(zhǎng)其工作壽命，還提高電動(dòng)機(jī)和負(fù)載設(shè)備的工作精確度。實(shí)踐證明，變頻技術(shù)用于風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備驅(qū)動(dòng)控制場(chǎng)合，取

14、得顯著的節(jié)電效果，普遍節(jié)電達(dá)到30%—50%。 </p><p>　　工廠在電機(jī)選型設(shè)計(jì)工作中，大部分電機(jī)功率選型均有適當(dāng)裕量，另外，在生產(chǎn)過(guò)程中的設(shè)備許多時(shí)間都是負(fù)載不滿或運(yùn)行有峰谷時(shí)間，如果采用交流電動(dòng)機(jī)恒速傳動(dòng)的方案運(yùn)行，靠風(fēng)門調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)或靠閥門調(diào)節(jié)泵類設(shè)備，使用效率低，造成大量的能源浪費(fèi)。變頻調(diào)速是通過(guò)改變輸入到交流電機(jī)的電源效率，從而達(dá)到調(diào)節(jié)交流電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。 </p><p>

15、　　假設(shè)公司現(xiàn)已裝設(shè)變頻器50臺(tái)，總額定功率Pe約為2.0×103KW，負(fù)載率設(shè)為0.8，平均節(jié)電率為30%，每臺(tái)變頻器全年運(yùn)行365天，W=2.0×103×30%×24×365×0.8≈4204800KWh，全年節(jié)約電費(fèi)約為2102400元。 </p><p>　　從以上計(jì)算可知，變頻器每年節(jié)約電費(fèi)約200多萬(wàn)元，其直接經(jīng)濟(jì)效益也是相當(dāng)可觀的。 <

16、;/p><p>　　2.5降低高次諧波 </p><p>　　高次諧波產(chǎn)生的根本原因是由于電力系統(tǒng)中某些設(shè)備和負(fù)荷的非線性特性，即所加的電壓與產(chǎn)生的電流不成線性（正比）關(guān)系而造成的波形畸變。由于電力系統(tǒng)中存在著各式各樣的諧波源，使得高次諧波的干擾成了影響電能質(zhì)量的一大“公害”，因此諧波的治理是十分必要且有實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益的。 </p><p>　　限制電網(wǎng)諧波的主要措施：

17、</p><p>　　變壓器采用△/Y結(jié)線，可以消除3的整數(shù)倍的高次諧波。 </p><p>　　增加整流變壓器二次側(cè)相數(shù)。 </p><p>　　使用無(wú)諧波污染的綠色變頻器。 </p><p>　　使用無(wú)源濾波器或有源濾波器。 </p><p>　　目前，石油化工行業(yè)諧波治理還沒(méi)有引起足夠的重視，諧波治理也是一項(xiàng)節(jié)能

18、減排的重要環(huán)節(jié)，有很大的改造空間。 </p><p><b>　　2.6照明節(jié)能 </b></p><p>　　照明節(jié)能中，除了滿足照度、光色、顯色指數(shù)外，還應(yīng)采用高效光源及高效燈具。 </p><p>　　由于金屬鹵化物燈的發(fā)光效率高，色溫范圍廣（3200-4000K），光色選擇性好，顯色指數(shù)又高，可達(dá)80-95，顏色失真度小，尤其對(duì)人的皮膚

19、顯色性特別好，使用壽命較長(zhǎng)，因此使用金屬鹵化物燈取代高壓汞燈，不僅節(jié)約一定的電能，同時(shí)也為夜間安全生產(chǎn)創(chuàng)造了便利條件。 </p><p>　　采用LED作為光源，LED光源的更長(zhǎng)壽命、高效、節(jié)能、環(huán)保等“理論優(yōu)勢(shì)”已經(jīng)通過(guò)了實(shí)踐的檢驗(yàn)，LED光源的各項(xiàng)性能參數(shù)已不是以前常說(shuō)的“在改善”，而是“在進(jìn)一步提高”，LED產(chǎn)業(yè)整體的發(fā)展前景被普遍看好。 </p><p>　　2.7其他節(jié)能方式 &

20、lt;/p><p>　?。?）制定單位產(chǎn)品耗電定額，包括生產(chǎn)過(guò)程的各環(huán)節(jié)每道工序、每個(gè)裝置以及全企業(yè)綜合用電單耗。每個(gè)過(guò)程都按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行核算，以達(dá)到全企業(yè)用電經(jīng)濟(jì)指標(biāo)核算之目的。 </p><p>　?。?）對(duì)于石化行業(yè)，電氣節(jié)能是電氣設(shè)計(jì)中必須重視、貫徹執(zhí)行的一項(xiàng)原則，從設(shè)計(jì)源頭就提高能源利用效率水平，降低能源消費(fèi)，是非常重要的。 </p><p>　　（3）通過(guò)科

21、學(xué)的管理，通過(guò)設(shè)備經(jīng)濟(jì)運(yùn)行降低能耗，也是電氣節(jié)能的一個(gè)重要方法。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　宋萬(wàn)圣，朱慶斌。高壓變頻器在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用【J】。中國(guó)科技信息，2009，（20）：131-132. </p><p>　　趙純禹。淺談石油化工企業(yè)電氣的主要節(jié)能方法【J】。石油和化工節(jié)能，2007，（4）：