時間:2022-12-23 23:01:18
導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇節(jié)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(nèi)容能為您提供靈感和參考。
所謂水力失調(diào),就是管網(wǎng)各處實際流量與所需不一致。任何一個供熱系統(tǒng)都會存在不同程度的水力失調(diào)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(dá)標(biāo),影響了供熱質(zhì)量。而此時,許多供熱部門往往又錯誤的采用更換循環(huán)水泵,加大循環(huán)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(diào)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(yè)的運行成本大大提高,同時使其它的節(jié)電措施無法實施。 只有從根本上消除熱網(wǎng)的水利失調(diào),才能確保用戶的供熱質(zhì)量。以往消除水利失調(diào)的方法――人工調(diào)節(jié)關(guān)斷閥、調(diào)節(jié)閥或平衡閥的方法,不僅給運行調(diào)節(jié)人員帶來相當(dāng)大的工作量,而且根本無法使管網(wǎng)的水力失調(diào)得到徹底改善。采用自動控制的方法又大大提高了熱網(wǎng)建設(shè)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(diào)節(jié)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(diào)節(jié)好,就可保證全網(wǎng)的水力平衡。它不但可保證流入每個熱用戶的循環(huán)水量與設(shè)計或?qū)嶋H需要一致,而且還會自動消除熱網(wǎng)的剩余壓頭,保證熱網(wǎng)有良好的水力工況。
二、提高供回水溫差,降低循環(huán)水量。
根據(jù)熱量計算公式:Q=G×C×(Tg-Th)可知,當(dāng)供熱系統(tǒng)向熱用戶提供相同的熱量Q時,供回水溫差T=Tg-Th與循環(huán)水量G成反比例關(guān)系。即系統(tǒng)的供回水溫差大,則循環(huán)水量就小,水泵的電耗就會大大降低。目前,直供系統(tǒng)或間供系統(tǒng)的二級管網(wǎng),也都存在著運行溫差過小的問題。用戶的室內(nèi)采暖系統(tǒng)一般都按供回水溫差25℃設(shè)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(huán)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(huán)水量是降低電耗的又一有利措施。
三、正確選擇和安裝循環(huán)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(guī)定”,并層層加碼或參照別人的設(shè)計、以前的設(shè)計,甚至在錯誤的理論指導(dǎo)下確定泵的型號。而工程設(shè)計人員和運行管理人員又都習(xí)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(huán)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(jī)過載,不得不在關(guān)小水泵出口閥門的狀況下工作,進(jìn)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(lián)運行,降低了水泵效率。
(1)應(yīng)正確認(rèn)識水泵并聯(lián)運行工況。
由泵的并聯(lián)工況可知,單臺泵運行效率要高于多臺泵并聯(lián)運行。但目前許多設(shè)計者都習(xí)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(dá)不到所需要流量,而且造成了電能的巨大浪費。合理的設(shè)計是在每種工況下都是單臺泵運行。因此可根據(jù)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(huán)水泵的設(shè)計原則。
另外熱源的循環(huán)水泵必須同時滿足熱網(wǎng)和熱源的共同要求,不能根據(jù)鍋爐的循環(huán)水量、一臺爐配一臺泵的多泵形式。這樣幾臺泵并聯(lián)運行后既不能滿足鍋爐的要求,也不能滿足熱網(wǎng)的要求。形成這種習(xí)慣的主要原因是:許多人錯誤地認(rèn)為,水泵并聯(lián)后的流量就是各泵銘牌流量之和。實際并聯(lián)后的流量一定小于銘牌流量之和。它取決于并聯(lián)特性曲線與管網(wǎng)特性曲線的交點。
3、撤掉循環(huán)水泵出口止回閥,減少了網(wǎng)絡(luò)阻力。
在給排水系統(tǒng)中,給水泵或排水泵出口設(shè)止回閥是必要的。因為這些系統(tǒng)都是開式系統(tǒng),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(tǒng)是一個閉式系統(tǒng),循環(huán)水泵的作用是克服網(wǎng)路的循環(huán)阻力,使水在網(wǎng)路中循環(huán)。當(dāng)水泵停止工作時,水泵兩側(cè)的壓強(qiáng)相等,不會作反向流動。因此安裝止回閥只會增加網(wǎng)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(huán)水泵出口都可不設(shè)止回閥,但直供混水系統(tǒng)的混水泵和回水加壓泵,同補水系統(tǒng)與給水系統(tǒng)一樣,泵的出口應(yīng)設(shè)止回閥。對于多臺水泵并聯(lián)安裝的情況。按離心水泵操作規(guī)程,不工作的水泵應(yīng)關(guān)閉水泵進(jìn)出口閥門,不需要由止回閥起隔離作用。此措施經(jīng)多年實踐證明,沒出現(xiàn)任何問題,而且北歐的供熱系統(tǒng)中,循環(huán)水泵出口就不設(shè)止回閥。
四、采取措施,確保鍋爐在額定循環(huán)水量下工作。
熱源的節(jié)電節(jié)能除前面提到的循環(huán)水泵選型、安裝的節(jié)電措施、以及提高熱源供回水溫差的節(jié)電措施外,圍繞著鍋爐的節(jié)電節(jié)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(shè)備、防止鍋爐水垢、煙垢的各種措施,鍋爐鼓引風(fēng)系統(tǒng)加裝變頻調(diào)速器等節(jié)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(xiàn)鍋爐在額定循環(huán)水量下工作,既節(jié)約電能而又不影響系統(tǒng)總循環(huán)水量和供水溫度的問題。每臺熱水鍋爐在設(shè)計中都給定了額定循環(huán)水量和最高供回水溫度。鍋爐本體對循環(huán)水的總阻力損失就是在這個循環(huán)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(tǒng)的總循環(huán)水量是根據(jù)系統(tǒng)的供回水溫差和供熱負(fù)荷確定的。它往往大于幾臺鍋爐額定循環(huán)水量之和。許多工程技術(shù)人員都忽略了這一點。在設(shè)計和運行中不采取任何措施,而是使鍋爐的實際運行循環(huán)水量與外網(wǎng)總循環(huán)水量相等。這樣就造成了每臺鍋爐的循環(huán)水量大于額定循環(huán)水量,使?fàn)t內(nèi)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(huán)水泵去鍋爐的供回水干管之間加設(shè)一個旁通管。 旁通管管徑的大小應(yīng)根據(jù)流經(jīng)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(yōu)化供熱系統(tǒng)與熱網(wǎng)設(shè)計,降低循環(huán)水泵的運行電耗。
1、盡量不采用直供系統(tǒng)。供熱系統(tǒng)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(huán)水泵的運行電耗。
2、盡量增大管網(wǎng)管徑。
供熱管網(wǎng)的管徑大小與建設(shè)投資成正比,與運行電耗成反比。但同時也與城市供熱發(fā)展規(guī)劃密切相關(guān),有時供熱的發(fā)展會超出規(guī)劃的設(shè)想。因此為了節(jié)電,為了給今后供熱發(fā)展留出充分的空間,熱網(wǎng)的管徑在建設(shè)資金允許的條件下,應(yīng)盡量大一些,經(jīng)濟(jì)比摩阻最好控制在30-50Pa/m。這樣還可以同時提高管網(wǎng)的水力穩(wěn)定性。
3、建設(shè)環(huán)狀管網(wǎng)。
環(huán)狀管網(wǎng)不但可以自動優(yōu)化水利工況,平衡供熱效果,同時還可以減少管網(wǎng)事故對供熱的影響。因此,在有條件的地方可以把支狀管網(wǎng)連成環(huán)狀管網(wǎng),也相當(dāng)于加大了某些管段的管徑,既有利于節(jié)電,又可提高供熱質(zhì)量。另外應(yīng)大膽推廣在安定理論指導(dǎo)下的直埋技術(shù),采用無補償(或少補償)、無固定墩的直埋技術(shù)??纱蟠蠼档屯顿Y和施工難度,提高管網(wǎng)的安全性。
4、采用多熱源聯(lián)合供熱。
電力工程安裝作為電力行業(yè)中的一個重要環(huán)節(jié),對保證我國人民的生活與工作質(zhì)量十分重要。然而,在能源消耗數(shù)量巨大的今天,將節(jié)約能源這一措施應(yīng)用到電力工程建設(shè)中去是勢在必行的。其不單單能夠節(jié)約能源消耗、降低環(huán)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(jié)了在電力工程安裝過程中的一些節(jié)電措施,現(xiàn)分析如下。
1 正確選擇變壓器的位置
關(guān)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(jié)電意義。在確定變壓器安裝位置時,應(yīng)該針對工地的整體環(huán)境進(jìn)行充分考慮,進(jìn)而確定其位置。如果施工環(huán)境中有正在進(jìn)行著輸電工作的高壓電網(wǎng),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(shè)的降壓變電所的施工位置靠近負(fù)荷中心。如果是大型施工工地就可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐挠秒娦枨罅窟M(jìn)而設(shè)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(jié)約電力能源,降低投資成本,提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
2 選擇變壓器的容量
在進(jìn)行電力工程安裝時,有關(guān)節(jié)電措施與變壓器的容量也存在密切的關(guān)系。所以在對變壓器的容量進(jìn)行選擇時要對其進(jìn)行慎重的考慮。當(dāng)變壓器的容量過小時,如果電動機(jī)或者用電設(shè)備的需求的超過了其符合,就會因為其容量過小不能負(fù)荷相應(yīng)的電流以及電壓,從而導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)異常發(fā)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(jī)、電焊機(jī)這幾個類別。在對變壓器的容量進(jìn)行選擇時,應(yīng)該以其計算的用電量為依據(jù)。對于性能平穩(wěn)的單臺變壓器,其負(fù)荷率一般應(yīng)該選擇80%左右的水平;而對于由于晝夜或季節(jié)性供電差異較大的變壓器就應(yīng)該對其容量以及變壓器的數(shù)量進(jìn)行詳細(xì)的考慮。在用電高峰時期可以允許其適當(dāng)超負(fù)荷運行,并且對于短時負(fù)荷供電的變壓器要將其能夠承受的超負(fù)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(shù)是節(jié)約能源的重要手段。第一,要使得供電線路的設(shè)計布局更加科學(xué)合理化,達(dá)到提高功率因數(shù)的目的就需要對變壓器的容量、電動機(jī)的負(fù)載功率提出更高的要求,遵循科學(xué)原則對供電線路進(jìn)行規(guī)劃。第二,在有需要時應(yīng)該使用無功功率補償設(shè)備,進(jìn)而提高企業(yè)的功率因數(shù)。
在供電線路使用電力電容器是提高線路功率因數(shù)的有效手段,對于用電負(fù)荷范圍分布較為分散的供電企業(yè)以及補償容量要提高供電線路的功率因數(shù),同時使用低壓補償法。低壓電容器在車間進(jìn)行分散補償,不單單能夠降低配電設(shè)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(dá)到節(jié)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(yè),應(yīng)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(yè)供電線路的功率因數(shù),將無功損耗縮小到最低的程度。
4 三相負(fù)載施工
在電力工程安裝時,兩相負(fù)載和單相負(fù)載的情況數(shù)量較大,并且同時存在亂接電源的現(xiàn)象,這些都會導(dǎo)致三相負(fù)載出現(xiàn)不平衡的狀態(tài),并且往往會暗含安全隱患。例如,在嚴(yán)重時設(shè)備的金屬質(zhì)外殼會對電放電,從而產(chǎn)生火花,這給電力供應(yīng)帶來了很大的威脅。
5 節(jié)能設(shè)備的選擇
在基于節(jié)約電能原則,選擇節(jié)電措施上對節(jié)能型的用電設(shè)備需要進(jìn)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(jù)實際的用電情況加以選擇。維持變壓器的負(fù)載率應(yīng)該始終處于30%的水平,如達(dá)不到此要求應(yīng)該更換相對容量較小的變壓器,從而達(dá)到能夠充分利用設(shè)備并且提高公路因數(shù)的目的。在環(huán)境允許的情況下,盡量使用兩臺變壓器同時運行,當(dāng)用電需求較低時就關(guān)閉其中一臺變壓器,從而減少損耗。將生活、生產(chǎn)用電分開,分別使用不同容量的變壓器進(jìn)行配電,進(jìn)而減少電能的損耗。
5.2電動機(jī)。對于電動機(jī)容量的選擇應(yīng)該以其負(fù)載特性以及運行的狀況作為依據(jù),從而對其容量進(jìn)行選擇。對于能夠正常運行的電動機(jī),如果負(fù)載率往往沒有達(dá)到50%,就應(yīng)該對其進(jìn)行更換。對于空載率高于60%的電動機(jī)應(yīng)該配備限制電動機(jī)空載運行的裝置。
綜上所述,由于電力消費的因素十分復(fù)雜,電力工程安裝人員需要進(jìn)行多方位的全面性綜合考慮才能夠?qū)⒐?jié)電措施做到實處,從而為我國的能源環(huán)保、電力發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
1 引言
抽油機(jī)井耗電屬油田開發(fā)耗電大戶。抽油機(jī)井節(jié)能降耗的關(guān)鍵就是在保證一定原油產(chǎn)量,或產(chǎn)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(jī)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(qiáng)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(jié)電措施,是降低有桿抽油井電量成本的關(guān)鍵。
2 有桿抽油井耗電量構(gòu)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(chǎn)液量舉升到井口所耗電。
(2)抽油機(jī)、電機(jī)耗能:抽油機(jī)四聯(lián)桿機(jī)構(gòu)、電機(jī)、皮帶、毛辮子傳動、電機(jī)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(jié)電措施及效果
降低有桿抽油井耗電量涉及到采油隊生產(chǎn)、技術(shù)、管理的方方面面,是一項系統(tǒng)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(yōu)化生產(chǎn)參數(shù)
(1)上提泵掛
沉沒度的大小與油井產(chǎn)液量、油氣比、原油粘度、含水等因素有關(guān),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(chǎn)中就是上提泵掛。
(2)降低沖次
河口采油廠目前大規(guī)模應(yīng)用自己的專利技術(shù)一節(jié)能減速器來實現(xiàn)降低沖次,節(jié)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(jī)通過皮帶相連接,小皮帶輪與抽油機(jī)皮帶輪通過原皮帶相連接。啟動電機(jī)后,電機(jī)的皮帶輪通過皮帶帶動大皮帶輪轉(zhuǎn)動,減速后通過中軸傳給小皮帶輪(減速比為電機(jī)皮帶輪直徑與大皮帶輪直徑之比),小皮帶輪獲得大轉(zhuǎn)矩、慢轉(zhuǎn)速后,通過抽油機(jī)原皮帶帶動抽油機(jī)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(jī)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(jié)蠟是造成抽油桿在井筒中的摩擦力顯著增加、抽油機(jī)負(fù)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(hù)工作的主要手段,可以有效地降低抽油機(jī)負(fù)荷,減少了油井耗電量。
3.1.3 調(diào)整參數(shù)
針對3口高單耗抽油機(jī)井,采取換大泵、調(diào)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(jī)電機(jī)耗能
3.2.1及時調(diào)整抽油機(jī)平衡
抽油機(jī)平衡不良時會出現(xiàn)發(fā)電現(xiàn)象,導(dǎo)致大量電能損耗。抽油機(jī)平衡越差,電機(jī)輸入功率越大,耗電量越高。電流法反映平衡的抽油機(jī)井應(yīng)用功率法調(diào)平衡后,平均單井輸入有功功率下降1.3kw,平均日節(jié)電35kw.h,
3.2.2合理匹配電機(jī),有效降低電機(jī)功率,減小電機(jī)空耗損失
當(dāng)電機(jī)負(fù)載率低于20%時,隨著負(fù)載率的提高,電機(jī)運行效率上升幅度較大,當(dāng)電機(jī)負(fù)載率高于20%時,隨著負(fù)載率的提高,電機(jī)運行效率上升緩慢,當(dāng)電機(jī)負(fù)載率高于40%時,隨著負(fù)載率的提高,電機(jī)運行效率基本穩(wěn)定在90%。
根據(jù)抽油機(jī)電機(jī)運行工況特點,確定20%-40%為抽油機(jī)電機(jī)經(jīng)濟(jì)負(fù)載率。
適度降低電機(jī)功率,不但能提高電機(jī)負(fù)載率,而且可以降低電機(jī)空耗產(chǎn)生的無功功率損失,減少耗電量,提高系統(tǒng)效率。
為了對現(xiàn)場的換電機(jī)工作進(jìn)行指導(dǎo),通過試驗、摸索,總結(jié)出選擇抽油機(jī)電機(jī)功率的光桿功率法,即根據(jù)光桿功率選擇抽油機(jī)電機(jī)額定功率。對負(fù)載率低的電機(jī)進(jìn)行“大調(diào)小”,可以達(dá)到提高抽油機(jī)電機(jī)負(fù)載率,實現(xiàn)節(jié)能的目的。2012年以來,對電機(jī)重新進(jìn)行匹配,有效降低有功功率。
3.1.3落實抽油機(jī)保養(yǎng)、調(diào)整工作
抽油機(jī)各部件松動或保養(yǎng)不好,造成皮帶及抽油機(jī)各部件之間的摩擦、打滑、變形,致使抽油機(jī)不平穩(wěn)運行,從而無功耗電,對此認(rèn)真落實機(jī)械設(shè)備的緊固、、保養(yǎng)、調(diào)整工作,按時進(jìn)行一保、二保,確保抽油機(jī)正常運轉(zhuǎn)。所有抽油機(jī)全部安裝電機(jī)固定頂絲,真正做到及時調(diào)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(shè)備老化嚴(yán)重、耗能偏大等現(xiàn)狀在管理局的支持下進(jìn)行了節(jié)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(shè)備的運行電壓由400V升級為1140V,降低了設(shè)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(shù)。
3.4加強(qiáng)常規(guī)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(jī)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(jī)井,加強(qiáng)生產(chǎn)運行管理
抽油機(jī)井傳動部分程度、盤根松緊狀態(tài)、平衡狀況和結(jié)蠟情況直接影響抽油機(jī)單耗,加強(qiáng)油井生產(chǎn)管理、規(guī)范生產(chǎn)運行是降低抽油機(jī)單耗的根本。在實際生產(chǎn)中重點對抽油機(jī)調(diào)平衡前后能耗變化情況進(jìn)行統(tǒng)計對比。2012年以來,針對不平衡抽油機(jī)井累計采取調(diào)整措施25井次,平均噸液單耗降低0.22kWh/t。
3.1.3應(yīng)用節(jié)能電機(jī)和節(jié)能控制箱
針對因抽油機(jī)井配套電動機(jī)裝機(jī)功率偏大造成的高單耗,采取更換裝機(jī)功率小的節(jié)能型電動機(jī)或?qū)ζ胀妱訖C(jī)進(jìn)行節(jié)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(jié)電率23.2%。
3.5 取得了良好的節(jié)能效益
通過對高單耗抽油機(jī)井積極采取綜合配套節(jié)能措施,截至2012年12月底,抽油機(jī)井噸液耗電由6.67kWh/t降到6.53kWh/t,取得了很好節(jié)能降耗效果,取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
4 結(jié)束語
1.1合理選配采掘機(jī)電的供電設(shè)備
節(jié)電上首要任務(wù)就是要合理選配供電設(shè)備,有效降低采掘開發(fā)中多電能的消耗,因為煤礦井下的生產(chǎn)環(huán)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(shè)備實施開采,所以應(yīng)用掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備是必須的,選擇合理的配電設(shè)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(shè)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(jié)約電能因素。在選擇動力變壓器上主要傾向節(jié)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(jié)能型的。從實踐中表明,煤礦之中常用平均負(fù)荷率不到30%,造成變壓器出現(xiàn)嚴(yán)重空載運行現(xiàn)象,大量電能做無用功,相比之下能夠負(fù)荷率超過50%變壓器就達(dá)到最高效率。所以在選擇上要盡可能考慮節(jié)能效果顯著、范圍廣變壓器及容量,有效節(jié)約電耗,給生產(chǎn)運營帶來客觀經(jīng)濟(jì)效益。2選擇合理的煤炭輸送機(jī);煤礦井下所用輸送機(jī)主要是帶式輸送機(jī)與刮板式輸送機(jī)兩種,主要就把掘進(jìn)設(shè)備開采出來的煤炭傳送到制定位置。從實際生產(chǎn)發(fā)現(xiàn),一臺型號為SJ-80型的帶式輸送機(jī)能夠輸送800米遠(yuǎn)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(jī)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(jī)逐漸被淘汰,運用帶式輸送機(jī)不僅僅能夠提升煤礦生產(chǎn)效率,還能夠節(jié)約電能。
1.2選擇合理的供電電壓,境地采區(qū)低壓供電距離
用電設(shè)備功率固定時,設(shè)備中工作電流和電壓屬于反比例關(guān)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?qū)崿F(xiàn)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(jù)Q=I2Rt就可知,線路越長損耗愈大。為了實現(xiàn)節(jié)電目的,就應(yīng)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(jié)電目的。
1.3盡可能應(yīng)用變頻調(diào)速節(jié)能設(shè)備
從有關(guān)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),機(jī)電設(shè)備中所耗費電量有60%以上都是被電動機(jī)所消耗,從過載、起動以及安全系統(tǒng)等各個方面觀察,許多高效電動機(jī)時常處于抵消運行狀態(tài),使用變頻器調(diào)速控制交流異步電動機(jī),就能夠讓電動機(jī)重新運行到高效狀態(tài),就能夠有效節(jié)省大量電能。而井下采掘機(jī)電設(shè)備電動機(jī)負(fù)載種類比較多,就需要依據(jù)不同負(fù)荷安裝合理的變頻器,進(jìn)而實現(xiàn)節(jié)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(zhuǎn)矩負(fù)載,其頻率和功率之間具有立方關(guān)系,所有P=Kn3。從實踐中可知,卸荷階段使用變頻器驅(qū)動電動機(jī)轉(zhuǎn)速和工頻相比較降低了20%,其節(jié)能效率能夠達(dá)到30%——50%,而電機(jī)電流也能夠降低40%。
1.4科學(xué)使用管理機(jī)電設(shè)備實現(xiàn)節(jié)電
選擇現(xiàn)代化掘進(jìn)設(shè)備能夠從根本上提升電能使用率,達(dá)到節(jié)約電能目的。但是使用與維護(hù)機(jī)電設(shè)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(jī)電設(shè)備的節(jié)能措施落到實處。1提升機(jī)電設(shè)備功率因素;事實上供電設(shè)備的效率高低主要取決功率因素高低,從調(diào)查中發(fā)現(xiàn)許多煤礦中供電功率因素比較低,造成供電中產(chǎn)生出大量無功功率,根本不能確保供電電壓質(zhì)量,因此井下的采掘機(jī)電設(shè)備就必須要就地安裝補償裝置,有效提升供電功率因素,進(jìn)而降低機(jī)電設(shè)備電能損耗。2挖掘掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備工作潛力;要盡可能挖掘掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備的工作潛力,就必須要通過技術(shù)預(yù)測機(jī)電設(shè)備工作能力,而不能夠盲目使用損壞設(shè)備,尤為主要的是要降低各種機(jī)電設(shè)備處于額定工作環(huán)境中自身所消耗比率?,F(xiàn)在許多煤礦所用掘進(jìn)設(shè)備功率相對較低,大馬拉小車現(xiàn)象極為嚴(yán)重,機(jī)電設(shè)備在運行時所消耗占據(jù)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(jī)電設(shè)備平穩(wěn)、勻速的運轉(zhuǎn),確保輸送機(jī)時刻都有輸送的煤炭,切忌常常出現(xiàn)時快時慢現(xiàn)象。3加強(qiáng)設(shè)備的保養(yǎng)制度;無論多么先進(jìn)設(shè)備都必須要合理檢修和維護(hù),才能夠確保正常運行,要避免機(jī)電設(shè)備常常工作在陰暗潮濕、遍布粉塵的環(huán)境中,這樣極易造成腐蝕或粉塵渣滓進(jìn)入到設(shè)備中,造成設(shè)備不能夠靈活運轉(zhuǎn)。因此必須要完善設(shè)備的管理制度,定期檢修與保養(yǎng)掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備。定期清理設(shè)備中的渣滓,加注油,確保設(shè)備平穩(wěn)運行、靈活運轉(zhuǎn),有效提升傳動效率,才能夠有效節(jié)約電能。
中圖分類號:F123文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-2374(2009)10-0128-01
一、企業(yè)節(jié)能的重要性
自從“中華人民共和國節(jié)能能源法”頒布實施后,節(jié)約能源、提高能源的綜合利用率應(yīng)當(dāng)成為評估現(xiàn)代工程的一個重要標(biāo)準(zhǔn),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(jīng)濟(jì)增長方式、技術(shù)落后等。自改革開放以來我國節(jié)能工作取得很大成績,政府制定了一系列政策法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn),大力支持先進(jìn)節(jié)能技術(shù)的研究開發(fā)和推廣應(yīng)用,要把使用節(jié)能技術(shù)、生產(chǎn)節(jié)能產(chǎn)品作為自己的責(zé)任,加快高耗能產(chǎn)品和設(shè)備的改造更新,養(yǎng)成良好的節(jié)能意識,形成全民參與節(jié)能的良好社會風(fēng)尚。
二、高效節(jié)能照明與傳統(tǒng)照明的對比
從上表中可以看出傳統(tǒng)照明白熾燈與節(jié)能燈相比功率、光通量及壽命都有很大差別,目前國家有關(guān)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(wěn)定的電光源,提高照明質(zhì)量優(yōu)化照明設(shè)計,以節(jié)約用電減少發(fā)電對環(huán)境的污染,提高人們生活質(zhì)量。照明節(jié)能首先是推廣高光效光源,壽命長、安全穩(wěn)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(chǎn)生的紫外線去激發(fā)涂在等管內(nèi)壁上的熒光粉而轉(zhuǎn)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(zhèn)流器時功率因數(shù)太低還有頻閃,它的應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛,如住宅、辦公、商場、賓館、醫(yī)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(jīng)貿(mào)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(jié)能燈,與普通白熾燈相比發(fā)光效率有了很大提高,節(jié)電達(dá)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(yīng)用與戶外及寬大場所的光源一般采用高強(qiáng)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(chǎn)生的高氣壓獲得可見光源,它的發(fā)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(fā)光顏色單調(diào)、顯色性差、污染嚴(yán)重、壽命較短,應(yīng)逐漸淘汰的燈種。金屬鹵化物燈是在高壓汞燈的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型燈,結(jié)構(gòu)與高壓汞燈相似,金鹵燈比高壓汞燈發(fā)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(shù)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(fā)光的光源,發(fā)出的金黃的光是光源發(fā)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(jié)約照明用電。
三、照明節(jié)電措施
1.合理選擇照明方式有些人認(rèn)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(biāo)準(zhǔn),照度標(biāo)準(zhǔn)的高低對電能消耗有直影響,我們反對一味降低照度節(jié)能這樣會影響工作效率,以犧牲工作效率來求節(jié)能是得不償失,規(guī)范中的照度標(biāo)準(zhǔn)各國大致相同,規(guī)定工作房間的照度標(biāo)準(zhǔn)是按工作面所需要達(dá)到的照度,這樣一個房間可劃分成工作區(qū)和非工作區(qū),以保證工作區(qū)達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)非工作區(qū)可適當(dāng)降低以節(jié)約能源。
中圖分類號:P792 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)13-0044-01
前言
電能在我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中一直以來都發(fā)揮著巨大的作用,其具有清潔、便利等優(yōu)勢,當(dāng)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(dāng)處于用電高峰期時,供電部門有時則會進(jìn)行拉閘限電,這種現(xiàn)象已經(jīng)在向我們暗示當(dāng)今電能的緊張,同時也需要我國的電力系統(tǒng)加快節(jié)能的步伐。通過與國外的一些先進(jìn)國家進(jìn)行對比不難看出,我國電力系統(tǒng)在供配電過程中對電能的節(jié)約技術(shù)是較落后的,差距是較大的,方方面面的狀況都驅(qū)使我國電力系統(tǒng)不得不重視這一現(xiàn)象的存在,應(yīng)將供配電環(huán)節(jié)的節(jié)電提到日程上來。
一、選擇并使用合適的節(jié)電干式變壓器
在電力系統(tǒng)中所使用的干式變壓器具有節(jié)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(yīng)用的領(lǐng)域十分的廣泛,涉及到多個方面,因此受到眾多供配電企業(yè)的高度重視,逐漸的也得到其極大的認(rèn)可與信賴,在我國供配電系統(tǒng)中發(fā)揮著越來越積極的作用。其余傳統(tǒng)的油浸式變壓器相比主要體現(xiàn)在其具有較強(qiáng)的安全性,更加可靠,電能的損耗上更低,當(dāng)然也十分的綠色環(huán)保,對環(huán)境造成的污染很小。詳細(xì)的說明如下所示:
1.1干式變壓器可以有效防止電路出現(xiàn)短路的問題,同時其也具有較好的抗沖擊性,對于出現(xiàn)電路過載的問題也能很好地應(yīng)對,其鐵芯的材質(zhì)是由質(zhì)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(yōu)勢。
1.2在降損耗,節(jié)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(jīng)過避免不了會產(chǎn)生一定的熱量,即無用功。干式變壓器之所以在節(jié)能降耗上比油浸式變壓器更具有優(yōu)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(yōu)質(zhì)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(dá)70%,可以看出節(jié)能效果是十分明顯的。
1.3干式變壓器產(chǎn)生的噪聲很小,對環(huán)境所造成的污染也相對較小。傳統(tǒng)的油浸式變壓器則發(fā)出的噪聲分貝很高,出現(xiàn)噪聲的原因就在于硅鋼片之間的接縫處會由于振動而發(fā)出聲響,而干式變壓器則是由無縫的優(yōu)質(zhì)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(chǎn)生較大的噪聲,此外,干式變壓器在使用的過程中不會產(chǎn)生任何有害氣體,因此,總的來說干式變壓器的環(huán)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(fā)生自燃,耐高溫,同時也能有效防止變壓器表面出現(xiàn)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(wěn)定的環(huán)境下工作,增加其可靠性。
二、減少線路損耗
2.1在架設(shè)電路時,電線會由于自身的電阻而產(chǎn)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(fā)生,可以采用盡可能的減少線路總長度的方法,在進(jìn)行供配電系統(tǒng)的線路設(shè)計時,從數(shù)學(xué)的角度可以知道,將變壓器設(shè)置在距離所有的用戶幾乎相同距離時,架設(shè)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(xué)中我們都知道,同樣長度的導(dǎo)線橫截面較大的導(dǎo)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(yuǎn)發(fā)展的角度,是可以取得長期收益的。
2.3合理規(guī)劃好用電設(shè)備。對于消防設(shè)備,必須嚴(yán)格控制好供電的連續(xù)性,做到專纜供電,將其他的供電設(shè)備全部統(tǒng)一起來,由一條特定的電纜進(jìn)行供電,這樣做的目的在于一旦出現(xiàn)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(guān)的用電設(shè)備,從另一個角度來看,這樣做也有利于大大減少由于架設(shè)多條電纜線路造成的大量的損耗。
三、提高功率因素
適當(dāng)提高供配電網(wǎng)絡(luò)的功率系數(shù),功率的升高可以使電纜線路中產(chǎn)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(tǒng)越來越多的人的重視。無功功率會對供配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量造成不利影響,同時也會在某種程度上對變配電系統(tǒng)的供電容量形成限制,進(jìn)而也會使得供配電系統(tǒng)的線路損耗增加。對供配電系統(tǒng)實施無功補償可以極大的改善供電質(zhì)量,也可以全面提升電力系統(tǒng)的供電能力,降低供電損耗。供配電系統(tǒng)中包含了許多的用電設(shè)備,例如:發(fā)電機(jī)、變壓器、燈具的鎮(zhèn)流器等等都是具有電感性負(fù)荷的,因此也就會產(chǎn)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(dǎo),最終到達(dá)用電設(shè)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(tǒng)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(fù)荷
在低壓線路中,高次諧波的存在會使得三相負(fù)荷之間失去平衡,三相電流的失衡對供配電系統(tǒng)造成的危害主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
第一,會加大供配電網(wǎng)絡(luò)中相線和零線形成的電路損耗;
第二, 會導(dǎo)致計算機(jī)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(jī)也會造成損壞;
第三,會對電信系統(tǒng)造成很大的信號干擾,使得通信質(zhì)量大大降低。
為了降低由于三相負(fù)荷失衡導(dǎo)致的電路損耗,應(yīng)當(dāng)對及時調(diào)整三相負(fù)荷。解決方法如下:首先應(yīng)在設(shè)計環(huán)節(jié)就做好準(zhǔn)備工作,盡可能的使其平衡;其次,也還可以利用適當(dāng)調(diào)節(jié)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(xiàn)。當(dāng)然,最好的解決方式是通過設(shè)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(tǒng)中的電能質(zhì)量主要與電壓頻率和波形兩個因素有關(guān),電壓波形對電能質(zhì)量具有很大程度的影響,當(dāng)今時代,各式各樣的電子設(shè)備已經(jīng)廣泛應(yīng)用于人們的生產(chǎn)和生活中,正是由于適用范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大,也使得人們對供配電系統(tǒng)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(jié)束語
在供配電系統(tǒng)中常常使用的變壓器是整個節(jié)電技術(shù)應(yīng)用的關(guān)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(jié)約電能。變壓器在供配電系統(tǒng)中使用的范圍十分廣泛,因此它在供配電環(huán)節(jié)中應(yīng)引起人們的高度關(guān)注,要做到在經(jīng)濟(jì)運行形勢允許的情況下,適當(dāng)?shù)慕档团潆娮儔浩鞯倪\行損耗,從而實現(xiàn)電能上的節(jié)約,環(huán)境上的保護(hù),充分緩解當(dāng)前我國用電緊張的局面。
參考文獻(xiàn)
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國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展加速了工業(yè)的發(fā)展,我國的工業(yè)水平較以前來說有了很大的提高,國民工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r呈現(xiàn)出欣欣向榮的局面,但是在工業(yè)發(fā)展如火如荼的時刻我們也必須要看到工業(yè)發(fā)展的缺陷。目前來看,我國工業(yè)的發(fā)展主要是加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,雖然在其他的行業(yè)我國也有長足的發(fā)展,但是高能低效的產(chǎn)業(yè)逐漸朝著我國內(nèi)地發(fā)展,這些工業(yè)的發(fā)展給本來就緊張的電力供應(yīng)造成了更大的壓力。本文主要是通過談?wù)摴S的供電消耗來降低配電系統(tǒng)的線損實現(xiàn)節(jié)能。
一、工廠供電系統(tǒng)節(jié)能的意義
工廠供電系統(tǒng)要實現(xiàn)節(jié)能主要是通過采取技術(shù)來實現(xiàn)的,我們在進(jìn)行供電節(jié)能必須要滿足經(jīng)濟(jì)合理以及環(huán)保這幾點。之所以討論工廠供電系統(tǒng)節(jié)能措施,就是要盡量來消除用電的浪費現(xiàn)象實現(xiàn)最終的節(jié)能目的。節(jié)約電能一方面可以是來進(jìn)行用電節(jié)約方面的努力,一方面是提高用電的效率。節(jié)約用電的意義主要有以下幾個方面:
(1)工廠的供配電系統(tǒng)的電能節(jié)約研究能給工廠帶來好的經(jīng)濟(jì)效益。
從我們的經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度來說,工廠的供配電系統(tǒng)對電能的節(jié)約就是對工廠經(jīng)濟(jì)的提升,通過對供電系統(tǒng)的技術(shù)改革,工廠可以省掉一大部分用于工廠電網(wǎng)建設(shè)的資金,同時配電系統(tǒng)的節(jié)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(fā)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(chǎn)生附帶的負(fù)面影響-會造成環(huán)境污染,所以工廠供配電的技術(shù)改革實現(xiàn)節(jié)約的目的,不僅能降低最煤炭資源的開發(fā)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(yè)對煤炭的需求,同時還能解決在煤炭供電的過程中所產(chǎn)生的環(huán)境污染問題。
(2)工廠供配電系統(tǒng)的改善能極大提升工廠的電力應(yīng)用效率,實現(xiàn)工廠經(jīng)濟(jì)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(guān)注的是企業(yè)自身的發(fā)展。畢竟,企業(yè)的長足發(fā)展才是節(jié)約電力應(yīng)用的最終目的。一個合理的供配電系統(tǒng)能提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益這是毋庸置疑的。特別是對于我國企業(yè)來說,當(dāng)前的很多工廠企業(yè)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(jīng)濟(jì)的發(fā)展背景和當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀,我國的很多企業(yè)在供電設(shè)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(yè)供電成本之所以居高不下,主要的投資都要用在用電的經(jīng)營管理上了。所以,及時對我國的供電企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改革,實現(xiàn)節(jié)能應(yīng)用,不僅能改善電力供給緊張的局面,同時還能提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
二、工廠配電系統(tǒng)的節(jié)能措施的探討
工廠開展節(jié)約用電是當(dāng)前國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和企業(yè)尋求內(nèi)部發(fā)展的共同需要,工廠的供電系統(tǒng)是技術(shù)與管理的統(tǒng)一,開展工廠供電系統(tǒng)的節(jié)能工作要圍繞著這個主線進(jìn)行。從某個角度上說,工廠配電系統(tǒng)的措施也是從這兩個方面進(jìn)行研究的,節(jié)能不僅是技術(shù)上的節(jié)能,管理節(jié)能也是實現(xiàn)工廠配電系統(tǒng)節(jié)能必不可少的環(huán)節(jié)。
(1)對工廠配供電系統(tǒng)的管理節(jié)能措施的研究
首先,加大對工廠電力系統(tǒng)的建設(shè)力度,盡量實現(xiàn)工廠用電系統(tǒng)的形成健全的供電管理機(jī)構(gòu)。現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)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(xiàn),企業(yè)的發(fā)展越來越受到管理的影響,管理層面的改革也是企業(yè)也尋求發(fā)展的一條必經(jīng)之路。工業(yè)企業(yè)要想在當(dāng)今的社會里贏取生存發(fā)展的空間,就要緊跟社會的發(fā)展步伐,需要不斷加強(qiáng)企業(yè)的用電管理機(jī)構(gòu)的建立,最好是能建立一個與現(xiàn)代技術(shù)緊密結(jié)合的用電網(wǎng)絡(luò)平臺,實現(xiàn)現(xiàn)代用電系統(tǒng)的信息化。工業(yè)企業(yè)要盡量將用電的管理逐漸納入到企業(yè)的整體管理機(jī)制上去,使用電管理真正受到企業(yè)的重視,工業(yè)企業(yè)的各部門之間要形成權(quán)責(zé)分明的狀態(tài),建立專門的節(jié)能管理隊伍和監(jiān)督小組,以保證節(jié)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(lǐng)導(dǎo)要重視電能節(jié)約,積極開展電能節(jié)約的教育培訓(xùn)活動,通過整個管理部門的自上而下的共同重視,逐漸將節(jié)能這個觀念貫徹到日常的生產(chǎn)活動中,為了加大節(jié)能的改革,可以建立跟進(jìn)的激勵機(jī)制來促進(jìn)員工的節(jié)能建設(shè)。
最后,工業(yè)企業(yè)要想完成節(jié)能目的,要通過車間到班組和機(jī)臺的共同嚴(yán)格執(zhí)行和遵守,才能實現(xiàn)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(nèi),避免造成浪費。
(2)工廠供配電系統(tǒng)的技術(shù)性節(jié)能措施分析
首先,更新企業(yè)的老舊供配電設(shè)備,由于我國現(xiàn)階段的企業(yè)是經(jīng)過長期的經(jīng)濟(jì)改革逐漸成長起來的,所以當(dāng)今大部分的工廠所用的供配電設(shè)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(jī)器的運行能量的消耗。要想確保節(jié)能環(huán)保的供配電系統(tǒng),我們就要通過采用先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備等來降低能耗,實現(xiàn)能量的充分利用。
其次,從技術(shù)材料的角度來觀察供配電系統(tǒng),我們發(fā)現(xiàn)工業(yè)企業(yè)要想實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保必須要加大對新技術(shù)和新材料的把握,具體到供配電系統(tǒng)的設(shè)計研究就是:改造現(xiàn)有的落后的風(fēng)機(jī)水泵,引入微阻緩閉阻緩閥進(jìn)行對低效風(fēng)機(jī)的改造,風(fēng)機(jī)和水泵是供配電系統(tǒng)工作效率快慢的兩個重要的影響方面,企業(yè)需要對供配電系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)速技術(shù)的改進(jìn)。
最后,降低供配電工業(yè)企業(yè)的用電設(shè)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(jī)設(shè)備的負(fù)荷系數(shù),以此來實現(xiàn)供電運行的穩(wěn)定。我們要對這部分的設(shè)備進(jìn)行技術(shù)調(diào)整,從調(diào)整負(fù)荷功率入手,對變壓器和電機(jī)設(shè)備進(jìn)行周密的比較選擇,選擇合理節(jié)能的低功率設(shè)備,但是也要保證運行的穩(wěn)定,配合設(shè)備的改進(jìn),進(jìn)來降低風(fēng)機(jī)和變電器的功率,從而提高用電設(shè)備的功率,也就是對電能消耗的減少,最終實現(xiàn)對整個工廠的供配電系統(tǒng)的節(jié)能目的。
三、結(jié)語
隨著世界經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,我國經(jīng)濟(jì)也迎來了新的發(fā)展的春天,城市化的建設(shè)進(jìn)程也在加快,而隨之而來的壓力是能源使用緊張的局面?,F(xiàn)代工業(yè)在整個國民經(jīng)濟(jì)中的地位日益關(guān)鍵,但是現(xiàn)代工業(yè)對于電能的消耗也是非常巨大的,電能的供需矛盾是當(dāng)前能源危機(jī)的一部分。本文討論工廠供配電系統(tǒng)的節(jié)能措施,希望能給我國工廠的電力節(jié)約帶來啟發(fā)。
參考文獻(xiàn):
能源是人類賴以生存和活動的物質(zhì)基礎(chǔ),它直接關(guān)系到國計民生問題。當(dāng)前世界金融危機(jī)的全球性蔓延,部分行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益出現(xiàn)大幅度的下滑,甚至虧損。所以,積極推進(jìn)科學(xué)發(fā)展,全力做好節(jié)能減排工作是為企業(yè)生產(chǎn)獲取利潤的最有效途徑。
1鋼鐵行業(yè)節(jié)能形勢
我國鋼鐵企業(yè)在整合和優(yōu)化的過程中,技術(shù)裝配和自動化程度已有相當(dāng)?shù)乃?。但是目前鋼鐵企業(yè)仍是生產(chǎn)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(chǎn)線企業(yè),如何利用中間的熱能變化,進(jìn)行能源的再利用是一個企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的長期規(guī)劃。焦化干熄焦發(fā)電工程、燒結(jié)余熱發(fā)電、煤氣余熱回收、鍋爐蒸汽制冷等節(jié)能技術(shù),逐漸在各鋼鐵企業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。
但是,大項目新技術(shù)應(yīng)用的節(jié)電技術(shù),這只是實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)的第一層次。而全面地對企業(yè)現(xiàn)有配電網(wǎng)及其設(shè)備采取整體節(jié)電措施,這是實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)的第二層次。所以,鋼鐵企業(yè)目前在節(jié)電增效這一環(huán)節(jié)上,還有巨大的潛力可挖。本文結(jié)合實際和查閱相關(guān)資料,總結(jié)出幾點鋼鐵企業(yè)節(jié)電思考,供共同分析探討,為企業(yè)節(jié)能增效出一點微薄之力。
2鋼鐵企業(yè)部分節(jié)電措施
電氣設(shè)備是以滿足生產(chǎn)工藝為原則,新上設(shè)備工藝的自身節(jié)能是大的前提。作為電氣設(shè)備來說,以電壓電流的形式做功,將電能轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)需要的機(jī)械能、光能等形式。減少無謂的電能消耗,一是提高電氣設(shè)備的效率節(jié)電,二是提高電氣系統(tǒng)的功率因數(shù)和諧波處理節(jié)電,三是電能監(jiān)測與管理層節(jié)電,四是綠色能源的利用。
2.1提高電氣設(shè)備的效率
提高電氣設(shè)備的效率,主要是減少空載損耗、負(fù)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(shè)備層的節(jié)電措施
配電網(wǎng)重構(gòu)技術(shù),調(diào)整配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。改變配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來提高可靠性,降低線損,均衡負(fù)荷和改善供電電壓質(zhì)量的技術(shù)稱為配電網(wǎng)重構(gòu)技術(shù)。配電網(wǎng)重構(gòu)技術(shù)是降低配電網(wǎng)線損的重要途徑,是優(yōu)化配電系統(tǒng)技術(shù)、提高配電系統(tǒng)安全性和經(jīng)濟(jì)性的重要手段,投資少效益高。配電網(wǎng)重構(gòu)包括正常運行時的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)和故障狀態(tài)下的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu),具體如表1所示。
表1配電網(wǎng)重構(gòu)
重構(gòu)時的運行狀態(tài)重構(gòu)目標(biāo)約束條件重構(gòu)計算正常降低線損、平衡負(fù)荷、提高供電質(zhì)量數(shù)學(xué)優(yōu)化算法、最優(yōu)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(fù)非故障源區(qū)域供電潮流方程,支路電流和節(jié)電電壓,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?輻射狀),開關(guān)操作次數(shù),繼電保護(hù)可靠性故障診斷算法在配電網(wǎng)重構(gòu)時,把線損最小作為目標(biāo)函數(shù),把負(fù)載均衡、提高供電質(zhì)量、安全可靠運行等目標(biāo)作為約束條件。通過降維處理,把多目標(biāo)非線性混合優(yōu)化問題簡化為單一目標(biāo)的非線性混合優(yōu)化問題??梢圆扇∫韵麓胧?1)合理調(diào)整配電線路的聯(lián)絡(luò)方式。配電線路應(yīng)該采取最佳運行方式使其損耗達(dá)到最小,如通過互為備用線路、手接手線路、環(huán)網(wǎng)線路、并聯(lián)線路、雙回線路等是可以達(dá)到的。
(2)環(huán)形供電網(wǎng)絡(luò),按經(jīng)濟(jì)功率的分布選擇網(wǎng)絡(luò)的斷開點。對于環(huán)形的供電網(wǎng)絡(luò),正常需要運機(jī)電研究及設(shè)計制造《機(jī)電技術(shù)》2010年第4期67行斷開,應(yīng)根據(jù)兩側(cè)壓降基本相等的原則,找到一個經(jīng)濟(jì)功率的斷開點,使線路的電能損耗最小。
(3)推廣帶電作業(yè),減少線路停電時間。對雙回線路供電的網(wǎng)絡(luò),雙回線路并列是最經(jīng)濟(jì)的,如因檢修工作,其中一條線路停電,則由于負(fù)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(yè),減少雙回線的停電次數(shù)與時間。
(4)調(diào)整電網(wǎng)的運行電壓。根據(jù)各工藝線不同的負(fù)荷特點,調(diào)整供電網(wǎng)的運行電壓,鋼鐵行業(yè)主要用電設(shè)備的靜態(tài)特性參數(shù)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(yè)主要用電設(shè)備的靜態(tài)特性參數(shù)設(shè)備工業(yè)電機(jī)泵、風(fēng)機(jī)和其他電機(jī)電弧爐中央空調(diào)室用空調(diào)煉爐鼓風(fēng)機(jī)工業(yè)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(yè)負(fù)荷平均來說,當(dāng)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(shè)備有功功率減小很少,降至額定功率,不會影響生產(chǎn),但無功電流產(chǎn)生的線路損耗減少了,同時也減少了無功補償設(shè)備的投入。
變壓器改造,通過合理分配變壓器負(fù)載,使變壓器運行效率的提高帶來節(jié)電效益??梢詮母旧细纳颇壳捌髽I(yè)配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運行的狀況,減小用電協(xié)議容量,提高配電網(wǎng)的電磁兼容水平和供電質(zhì)量。
(1)合理選擇變壓器容量和臺數(shù)。選擇變壓器容量和臺數(shù)時,應(yīng)根據(jù)負(fù)荷情況,綜合考慮投資和年運行費用,對負(fù)荷進(jìn)行合理分配,選取容量與電力負(fù)荷相適應(yīng)的變壓器,使其工作在高效區(qū)內(nèi)。當(dāng)負(fù)荷率低于30%時,應(yīng)予調(diào)整或更換。當(dāng)負(fù)荷率超過80%并通過計算不利于經(jīng)濟(jì)運行時,可放大一級容量選擇變壓器。對車間內(nèi)停產(chǎn)后仍不能停電的負(fù)荷,宜設(shè)置專用變壓器。大型廠房及非三班制車間宜設(shè)置照明專用變壓器。
(2)選用節(jié)能型變壓器,更換或改造高能耗變壓器。新建或擴(kuò)建工程應(yīng)選用SL7、SLZ7、S9等節(jié)能變壓器。與老產(chǎn)品比,SL7、SLZ7無勵磁調(diào)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(jié)電9kW·h。企業(yè)為了節(jié)省投資,也可對原有SJ1、SL1高能耗變壓器進(jìn)行技術(shù)改造,但改造后應(yīng)達(dá)到國家對配電變壓器能耗標(biāo)準(zhǔn)的要求,即:空載損耗降低45%~65%,空載電流降低70%,短路損耗達(dá)到SL7標(biāo)準(zhǔn),阻抗電壓4%~4.9%。
(3)加強(qiáng)運行管理,實現(xiàn)變壓器經(jīng)濟(jì)運行。在企業(yè)負(fù)荷變化情況下,如投運變壓器臺數(shù)和容量不變,其負(fù)荷率和運行效率都將發(fā)生變化,使其超出經(jīng)濟(jì)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(fù)荷率30%以下)變壓器,必要時按實際負(fù)荷換小容量變壓器。
2.1.2用電設(shè)備層的節(jié)電措施
用電設(shè)備層的節(jié)電措施主要以提高電能轉(zhuǎn)化效率為主要目的。電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率涉及四個環(huán)節(jié):(1)電動機(jī)效率;(2)生產(chǎn)設(shè)備的效率;
(3)傳動效率;(4)閥門或檔風(fēng)板開度。以下就這四個方面提出一些具體的節(jié)電措施。
2.1.2.1電動機(jī)的節(jié)電措施
電動機(jī)的經(jīng)濟(jì)運行包括如下幾個方面:(1)盡可能讓電動機(jī)運行在經(jīng)濟(jì)運行區(qū)。電動機(jī)的經(jīng)濟(jì)運行區(qū),一般為負(fù)荷率β在70%≤β≤100%范圍內(nèi),在這一負(fù)荷率范圍內(nèi)運行,電動機(jī)《機(jī)電技術(shù)》2010年第4期機(jī)電研究及設(shè)計制造68綜合運行效率最高,也最節(jié)電。β<40%時,效率會大大下降(η<60%),功率因數(shù)<0.5。
(2)電動機(jī)輕重載采用Y-自動切換。電動機(jī)在間歇、輕負(fù)載(如負(fù)荷小于額定功率的40%以下)運行時,為了提高功率因數(shù)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(jī)的功率僅為額定功率的1/3,但輕載時電動機(jī)能帶得動。而這時電動機(jī)的負(fù)荷率提高了,鐵損降低了2/3,其功率因數(shù)和定子電流都明顯改善,節(jié)電效果顯著。
(3)提高電動機(jī)與被拖動機(jī)械連接效率。采用正確的拖動(傳送)機(jī)械,減少摩擦力和傳動阻力,也是電動機(jī)節(jié)電的一種措施。
(4)改善環(huán)境條件,加強(qiáng)通風(fēng),降低電動機(jī)運行溫度。電動機(jī)繞組的電阻是隨溫度升高而增大的,電動機(jī)運行溫度越高,其有功功率損耗也越大。
2.1.2.2泵與風(fēng)機(jī)的節(jié)電措施
泵與風(fēng)機(jī)的有效調(diào)節(jié),選用高效設(shè)備并不等于就是節(jié)能,還要看實際運行工況是否處在設(shè)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(guī)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(diào)節(jié);工作流量在額定流量的85%以上變化時,需采用高效變速調(diào)節(jié),如變頻或串級調(diào)速;最小工作流量在額定流量的50%~70%時,可采用較變頻調(diào)速更加經(jīng)濟(jì)、可靠的高頻斬波串級調(diào)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(jī)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(diào)速過程中可以根據(jù)工況選擇電機(jī)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(dāng)靜揚程所占比例很大時,即使泵系統(tǒng)的工作流量變化很大,但由于變速裝置的轉(zhuǎn)速變化范圍并不大,節(jié)能效果也不大。
(3)泵或風(fēng)機(jī)容量(軸功率)的大小。大功率的泵與風(fēng)機(jī)由于每年節(jié)約電費數(shù)量大,適宜采用初投資很高的高效調(diào)速裝置。
2.2提高電氣系統(tǒng)的功率因數(shù)和諧波處理(1)在電動機(jī)及其控制方面,積極推廣變頻器、軟啟動開關(guān)等新型節(jié)能產(chǎn)品。大力推廣應(yīng)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(jī)采用變頻調(diào)速控制技術(shù)既解決了電機(jī)軟啟動和實現(xiàn)無級調(diào)速、滿足生產(chǎn)工藝需要的問題,又可以大幅節(jié)約能源,降低生產(chǎn)成本。
(2)在各種交流低壓電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)中變頻調(diào)速系統(tǒng)是性能較好、效率較高的,是目前一些機(jī)械調(diào)速方式難以達(dá)到的。一臺變頻器可以驅(qū)動多臺電機(jī)同時調(diào)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(jī)的感性無功電流不會傳遞到電網(wǎng)中,因而間接起到了無功補償?shù)淖饔茫纳屏斯β室驍?shù),但其自身整流器和逆變器產(chǎn)生的諧波,也不可忽視。
(3)由于感性負(fù)載產(chǎn)生的無功,采取無功補償和諧波濾波裝置。對于老的電機(jī)設(shè)備推廣應(yīng)用電動機(jī)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(shù)提高到92%~97%,平均節(jié)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(jiān)測與管理層節(jié)電
2.3.1建立配電網(wǎng)調(diào)度中心建立配電網(wǎng)調(diào)度中心,在統(tǒng)一的支撐平臺上在線組態(tài),根據(jù)用戶的實際需求,可以靈活實現(xiàn)調(diào)度自動化、饋線自動化、電能量計費、電網(wǎng)分析軟件、調(diào)度管理功能、地理信息系統(tǒng)、配網(wǎng)管理功能等眾多應(yīng)用功能,具有良好的系統(tǒng)應(yīng)用軟件和硬件的擴(kuò)充性,能夠很好滿足電力系統(tǒng)和大型工礦企業(yè)的調(diào)度需求。
2.3.2節(jié)電考核管理
(1)把國內(nèi)外同行業(yè)、同規(guī)模、同類型企業(yè)的最低電耗指標(biāo)作為參照體系。
(2)以細(xì)化分解能耗考核指標(biāo)為基礎(chǔ),就每一項細(xì)化指標(biāo),制訂出相應(yīng)的保證措施,對各項措施進(jìn)展情況分條建帳進(jìn)行動態(tài)的跟蹤考核。
(3)實現(xiàn)全流程損失調(diào)查,發(fā)現(xiàn)問題,找到潛在的漏洞,從而更加準(zhǔn)確細(xì)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(zé)任和整改時限,并將這些項目列入效能監(jiān)察范圍,加大了實施力度。
2.4綠色能源的利用
光伏技術(shù)的應(yīng)用,可以在廠區(qū)的景觀照明等地方優(yōu)先使用,在發(fā)展中進(jìn)一步廣泛應(yīng)用。
3結(jié)束語
我國是發(fā)展中國家,與發(fā)達(dá)國家相比,技術(shù)和專業(yè)管理仍相對落后,就能源利用上來說,節(jié)能節(jié)電潛力還很大,為了企業(yè)的生存和發(fā)展,鋼鐵企業(yè)必需把節(jié)能工作放在優(yōu)先地位,為建立資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會而貢獻(xiàn)一份力量。
參考文獻(xiàn)
高層樓宇作為高耗能建筑,其能源開支占總設(shè)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(jié)約能源及不必要的費用開支。節(jié)電應(yīng)遵循的三個原則:①滿足建筑物的功能。②考慮實際經(jīng)濟(jì)效益。③節(jié)省無謂消耗的能量。具體節(jié)電措施應(yīng)從以下幾個方面考慮:
一、配電設(shè)施方面的節(jié)電措施。
1. 變壓器的節(jié)電措施。
①變壓器的選型。變壓器是配電設(shè)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(fù)荷大小無關(guān),與鐵芯的制作材料及工藝有關(guān);銅耗與負(fù)荷大小有關(guān)。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(fù)載損耗降低約10.2%。表明選用高效低能耗的變壓器節(jié)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(fù)載狀態(tài)下運行效率較高。根據(jù)建筑物的年電能傳輸效率最高時的經(jīng)濟(jì)負(fù)載率,計算出實際負(fù)荷,參看變壓器在50%~70%利用率參數(shù)選配變壓器容量及臺數(shù),可提高變壓器運行效率,節(jié)能降耗。
③變壓器運行方式。根據(jù)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?yōu)檩^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(dá)到節(jié)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(jié)電措施。在電能傳輸時,電路網(wǎng)絡(luò)中會產(chǎn)生功率損耗,與線路的長度和負(fù)載的大小相關(guān)。應(yīng)盡量合理選擇線路路徑、導(dǎo)線截面積及導(dǎo)線材質(zhì),能減少導(dǎo)線的使用長度,降低導(dǎo)線電阻等,達(dá)到節(jié)電降耗目的。
3.照明設(shè)施的節(jié)電措施――綠色照明技術(shù)的應(yīng)用
① 選用高效節(jié)能的照明燈具。在保證不降低作業(yè)面視覺要求、照明質(zhì)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(qū)選用高光效格柵燈具;公共場所、通道等場所選用電子節(jié)能燈替代白熾燈;用LED標(biāo)志燈取代熒光燈標(biāo)識燈等。
②選用高效節(jié)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(zhèn)流器取代電感式鎮(zhèn)流器;采用電子調(diào)光器;延時開關(guān)、聲光控開關(guān)、感應(yīng)式開關(guān)取代蹺板式開關(guān)等。
4.采取無功補償措施,提高功率因數(shù),降低無功損耗。無功功率補償主要是提高負(fù)
載和系統(tǒng)功率因數(shù),減少功率損耗,穩(wěn)定電壓,提高供電質(zhì)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(lián)電容設(shè)在配電變壓器低壓側(cè),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(wǎng)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(jī),電容器容量約是電動機(jī)容量的1/3。④照明燈具自帶無功補償?shù)姆绞?。減少電路無功功率,降低線損和電壓損耗。
二、電動設(shè)備方面的節(jié)電措施。
在高層樓宇中,電梯、水泵、風(fēng)機(jī)等設(shè)備基本上是以交流電動機(jī)拖動設(shè)備運行,其運行產(chǎn)生的電費約占公共用電電費的50%。故交流電動機(jī)節(jié)能的措施應(yīng)從電動機(jī)容量、調(diào)速方式、運行方式等角度考慮。
1. 電動機(jī)容量的選用。電動機(jī)效率指標(biāo)是指在額定負(fù)載運行下的數(shù)值,在非額定負(fù)載下,其數(shù)值一般比額定時低。電動機(jī)只有運行在高效率工作區(qū),才能達(dá)到降低無功損耗和節(jié)能用電目的。由表2可見,電動機(jī)在75%以上負(fù)載狀態(tài)下運行,效率和功率因數(shù)最佳,設(shè)備的有效利用率高,節(jié)電效果好,可降低功率因數(shù)。
表2電動機(jī)的負(fù)載與功率因數(shù)、運行效率之間的關(guān)系
2. 調(diào)速方式選擇。高層樓宇采用交流異步電動機(jī)驅(qū)動水泵、風(fēng)機(jī)等設(shè)備,其耗用的軸功率和轉(zhuǎn)速有關(guān),運行時需調(diào)節(jié)負(fù)載量。在同等負(fù)載量下,采用變速調(diào)節(jié)所消耗的軸功率比常規(guī)閥門調(diào)節(jié)小,輕載時更明顯,是由于電機(jī)變速調(diào)節(jié)比閥門調(diào)節(jié)阻力損耗小。
改變電機(jī)轉(zhuǎn)速主要有三種:改變電機(jī)極數(shù)p、改變轉(zhuǎn)差率s或改變電源頻率f。常用調(diào)速方式有變極調(diào)速、電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速、交流變頻調(diào)速。其中,變頻調(diào)速是利用電動機(jī)同步轉(zhuǎn)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(jī)的工作頻率來實現(xiàn)調(diào)速。具有自身損耗小,效率高,調(diào)速精度高等優(yōu)點。與其他兩種調(diào)速方式比較,更適用于高層樓宇中水泵、風(fēng)機(jī)、電梯等電動機(jī)調(diào)速。
3.盡量減少交流電動機(jī)的啟動、制動次數(shù)。①電動機(jī)啟動時的大電流會造成電能損耗,利用遠(yuǎn)程技術(shù)監(jiān)視各類生活、消防水箱用量及系統(tǒng)運行參數(shù)等的變化,科學(xué)地控制水泵啟動的臺數(shù)、間隔時間,減少啟動、制動次數(shù)。②電梯停止時會產(chǎn)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(shù);將多臺電梯分區(qū)運行也是減少電梯啟動、制動次數(shù)的好方法。
三、日常管理工作中的節(jié)電措施。
1.合理限定用電設(shè)備的使用時間。如熱水器加裝定時器,避免反復(fù)燒開,可節(jié)省用電,也利于身體健康;設(shè)備機(jī)房空調(diào)加裝定時器,專人管理;路燈、裝飾燈、公用照明定時開關(guān)。2.辦公節(jié)電:合理利用自然光,節(jié)省照明用電;下班隨手關(guān)燈、空調(diào)、電腦的習(xí)慣;使用空調(diào)時設(shè)定適當(dāng)溫度,不要隨意開門開窗;3.根據(jù)峰平谷電價的不同,調(diào)整設(shè)備運行時間。
0引言
游梁式抽油機(jī)結(jié)構(gòu)簡單,可靠性高,使用維護(hù)方便,適應(yīng)現(xiàn)場工況,在采油生產(chǎn)設(shè)備中占90%以上,在今后相當(dāng)長的時間內(nèi)仍將是油田的首選設(shè)備。電費在采油成本中所占的比例為70%左右,如何節(jié)約電力成為節(jié)能工作的首要任務(wù)。
與游梁式抽油機(jī)相匹配的是油田常用的三相異步電動機(jī),在理想情況下的效率為90%左右,目前大多功率因數(shù)小于0.4,負(fù)載率不足30%,浪費電力嚴(yán)重。抽油機(jī)使用的電動機(jī)工作載荷是帶沖擊的周期變載荷,與按恒定載荷設(shè)計制造的通用電動機(jī)的工作特征不匹配。通用電動機(jī)的機(jī)械特征是硬特征,在運行過程中其轉(zhuǎn)速隨載荷變化不大,而抽油機(jī)的交變載荷增加了電動機(jī)的電動損耗,再加上選擇的抽油機(jī)與實際需要不匹配,降低了整機(jī)的地面效率。分析抽油機(jī)的用電特征,根據(jù)每臺抽油機(jī)具體的“癥結(jié)”所在,綜合考慮制定出相應(yīng)的節(jié)電措施,實現(xiàn)抽油機(jī)的經(jīng)濟(jì)運行。
1電動機(jī)帶動抽油機(jī)生產(chǎn)存在浪費電力的弊端
1.1、電動機(jī)負(fù)載低
為保證抽油機(jī)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(jī)裝機(jī)功率較大,而電動機(jī)正常運行時都是輕載運行,造成抽油機(jī)負(fù)載率低,與電動機(jī)不匹配,形成“大馬拉小車”的生產(chǎn)狀況,使線路、變壓器、電動機(jī)的功率損耗增大;電動機(jī)的運行效率取決于負(fù)載率,輕載時電動機(jī)的效率很低,當(dāng)負(fù)載增加到一定值時,變化則很小,有實驗證明:負(fù)載率<0.4時,效率的變化不大,負(fù)載率>0.7時,效率最高。當(dāng)電動機(jī)負(fù)荷很低時,電動機(jī)仍要從電網(wǎng)吸取較大的無功功率,從而降低了功率因數(shù),這就是目前電機(jī)功率因數(shù)低的主要原因。
1.2平衡率低
現(xiàn)場使用的抽油機(jī)平衡率低,嚴(yán)重的不平衡造成電力的浪費,造成多數(shù)電動機(jī)電流變化不均勻,使電動機(jī)內(nèi)耗大大增加,影響整個抽汲系統(tǒng)的效率。
1.3發(fā)電現(xiàn)象
現(xiàn)有的節(jié)電措施大都是針對電機(jī)低負(fù)荷率下效率低和功率因數(shù)低造成的電能浪費的情況,而抽油機(jī)浪費電能的另一個重要原因是抽油機(jī)拖動電機(jī)發(fā)電,有實驗證明:目前使用的各種類型的電動機(jī)都多少存在這種情況。
由于抽油機(jī)負(fù)載波動很大,在抽油機(jī)的正常運轉(zhuǎn)中會出現(xiàn)抽油機(jī)減速箱輸入軸的運轉(zhuǎn)速度大于電機(jī)對它的驅(qū)動速度的情況,這時,抽油機(jī)就拖動電機(jī)發(fā)電,其發(fā)的電不會完全與電網(wǎng)同步和存在線路損耗,可以肯定電機(jī)發(fā)的電不能完全被電網(wǎng)利用。在整個電能—機(jī)械能—電能的轉(zhuǎn)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(jī)節(jié)能產(chǎn)品的特點和應(yīng)用情況
在現(xiàn)場大多應(yīng)用的常規(guī)型游梁式抽油機(jī),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(xiàn)象普遍存在,地面系統(tǒng)效率偏低,用電多。
異向型游梁式抽油機(jī)具有峰值扭矩低、所需電動機(jī)功率低等特點,運轉(zhuǎn)時平衡效果較好。在相同的情況下,其系統(tǒng)效率比常規(guī)型高2.5-4%。
前置式游梁抽油機(jī)具有平衡效果好、光桿最大載荷小、節(jié)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(jī)資源的浪費,工作時前沖力大,影響機(jī)架的穩(wěn)定性,使它的應(yīng)用受到制約?,F(xiàn)場應(yīng)用的節(jié)能電動機(jī)主要有:變級調(diào)速、電磁調(diào)速電機(jī)(滑差電機(jī))、變頻調(diào)速、高轉(zhuǎn)差率電機(jī)(超高轉(zhuǎn)差率電機(jī))、永磁同步電機(jī)(包括永磁調(diào)速電機(jī))、雙功率電機(jī)幾種,下面對它們的特性和現(xiàn)場應(yīng)用情況做一簡單陳述。
其中變頻調(diào)速可以低速輕載啟動,抽油機(jī)沖次及上下沖程的速比可實現(xiàn)無級調(diào)節(jié),并可以根據(jù)油井井況進(jìn)行抽空控制,并自動調(diào)節(jié)抽汲參數(shù),并有電流保護(hù)、過電壓保護(hù)等作用,但由于價格昂貴和維修不方便等的原因,在現(xiàn)場應(yīng)用極少。
滑差電機(jī)可實現(xiàn)無極調(diào)速,電機(jī)轉(zhuǎn)軸與負(fù)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(yīng)用調(diào)速電機(jī)的油井多為供液能力差、需實現(xiàn)低沖次運行的油井,此種電機(jī)在現(xiàn)場應(yīng)用不廣泛。
高轉(zhuǎn)差率電機(jī)具有較高的轉(zhuǎn)差率和軟的機(jī)械特征,以及較高的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和較小的堵轉(zhuǎn)電流,較高的效率、功率因數(shù)適用于轉(zhuǎn)動飛輪轉(zhuǎn)矩較大和不均勻沖擊載荷,特別是抽油機(jī)用沖擊載荷。
YCG200L-8型電機(jī)不同負(fù)載率下的輸出功率值入下表:
雙功率電機(jī)是勝利油田與石油大學(xué)(華東)合作研究生產(chǎn)的,采用改變繞組的接法來改變電機(jī)的極數(shù)和輸出功率,以便與機(jī)械負(fù)載的負(fù)載特征相匹配,可以簡化其變速系統(tǒng),從而實現(xiàn)節(jié)能的目的。目前主要應(yīng)用在需要調(diào)節(jié)沖次的油井,數(shù)量有限。
永磁電機(jī)是一種同步電機(jī),具有體積小、重量輕,結(jié)構(gòu)簡單,效率高,功率因數(shù)高,運行穩(wěn)定的特點。特別在抽油機(jī)輕載時在一定范圍內(nèi)的效率還要高于額定值的94%,最高可達(dá)96%,又可獲得任意高的功率因數(shù),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(qiáng),從根本上解決了“大馬拉小車”的現(xiàn)象,節(jié)電效果非常明顯。目前在采油一礦已應(yīng)用170多臺,節(jié)電效果良好,受到普遍歡迎。
3抽油機(jī)井節(jié)電措施效果分析
前面簡單地分析了抽油機(jī)的用電,浪費電力的出處所在,我們就可以根據(jù)每一臺抽油機(jī)具體的“癥結(jié)”所在,綜合考慮制定出相應(yīng)的節(jié)電措施,實現(xiàn)抽油機(jī)的經(jīng)濟(jì)運行,下面提幾點措施:
3.1提高電動機(jī)的負(fù)載率