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机电设备的应用与节能
来源:专业分析    发布于:2022-1-23 10:56:22

 机电设备的应用与节能


摘要 随着中国经济持续高速发展,能源需求量也快速增长,加大了国内资源压力和环境压力。中国现在的人均资源占有量还不及世界平均水平,目前中国的经济还属于粗放型经济,同已达到完整工业化的欧美国家相比,中国的单位产品综合能耗较高,能源浪费较大。随着我国“十四五”计划的逐步展开,以优化产业结构,提高能源利用效率为核心的产业转化升级已经拉开了序幕,而我认为在此过程中,应由其注意以下几方面。

关键词 机电应用节能

一、扩大新技术在生产中运用,增加前期投入。

不少企业为了降低设备投入,致使许多节能新技术无法大面积推广使用。例如通过加大变频技术在机械动力负载设备中的应用,不仅可以达到节约能源的作用,还可以改善工作环境。变频节能技术具有和其他传统的交流电不一样的特点,它主要运用了变频调速技术将交流电的固定频率转化成为了一种能够被充分利用的变动资源。变频节能技术是目前在交流调速当中得到较快发展的一个新的运用。不仅在理论上得到了创新和发展,在实际的应用当中也获得了不断的技术改进。在变频节能技术当中主要关注几个方面的应用。一个是在功率器件方面,经过了gtr igbt的更替发展起来的智能功率模块――ipm,能够将变频的功率不断地增大。其次是压频比(u1/f)控制方式得到很大改进是控制理论上的革新,这方面的创新主要的是采用了矢量的控制办法和进行直接的转矩控制,能够将实际当中的变频节能技术应用到更大的范围内。然后是在新的研发方向上,出现了模糊自优化控制和人工神经网络等控制方法的创新,整个变频技术的集成系统能够获得更大范围上的集中,技术也由原来比较单一的数字信息处理,发展到目前比较先进的高级专用集成电路。最后是在整个变频的功能上,获得了越来越高的综合应用,不仅是具有比较基本的调速功能,而且还具有编程序参数辨识及通信等功能。

变频在机械动力设备的应用,可分为两大类:一种是用于传统调速,另一种是各种静止电源。变频传动调速,其应用目的就是通过对电机调速来达到节约能源。控制对象较为典型的例子就是在动力设备上实现电能-机能转换的电动机、风机、水泵等。风机、水泵类风量和流量的控制在过去很少采用转速控制方式,基本上都是由鼠笼型异步电动机拖动进行恒速运转,当需要改变风量或流量时,事实上都采用调节挡风板或节流阀。这种控制虽然简单易行,能满足流量需求,但对电机来讲,从节能的角度看是非常不经济的。这类设备一般都是长时间运行,甚至很久不停机,在实际检测中发现,除在极短时间流量处于最大值外,近90%时间运行在中等或较低负荷状态,总用电量至少40%以上被浪费掉。而通过变频器采用调速控制,对风机、水泵等机械设备进行调节流量的方法,可以大幅节约能源,对提高经济效益具有非常重要的意义。

二、改变传统观念,提高管理水平和理念,创造性地使用原有设备。

我们知道蒸汽是锅炉的产品,应严格按计划使用,在有多台锅炉的锅炉房,每台锅炉负荷的分配应按机组总效率最高的原则分配。蒸汽负荷先由效率高的锅炉承担,至满负荷后,再由效率低的锅炉依次承担负荷。为有效利用蒸汽,在各种情况下均不应将高压蒸汽白白地膨胀为低压蒸汽而未得到功的利用。一般应杜绝向空气排汽,尤其在锅炉启动时,应尽量少向空排汽,或将这部分蒸汽利用起来。为了节省能量,锅炉应尽量少排污,排污量应控制在5%以下,最佳为2%,尽量利用排污热量,可装排污扩容器或换热器加以利用,应保持疏水器正常工作。可用扩容器回收疏水器的热量,疏水器里的蒸汽凝结水,水质好,是优质锅炉给水,回收后可节省水处理费用。应防止各种管道、阀门漏汽漏水,总泄量不超过23%,应回收各种余热和废热。

除了生产工艺必须使用蒸汽以外,对于供暖、通风和热水供应等应采用热水供热。其主要优点是:热水供暖可以节约大量燃料2040%.因为它没有凝结水和二次蒸发损失。其次,热水供暖管道散热损失小。蒸汽供暖管道漏汽损失较大。蒸汽锅炉需要连续和定期排污,而热水锅炉只需少量的定期排污。最后,热水供暖可根据室外环境温度的变化,灵活地对热水进行热量调节,达到既节约燃料又保证供热质量的要求。

热水采暖的缺点是外部管网的投资比蒸汽供暖要大,尤其是供水和回水的温差较少时更为显著。热水采暖循环泵的容量大,消耗电能多,增加了运行费用。由于水的比重大,对于地形高度差大的地区以及高层建筑中会产生相当大的重位压差,给系统设计和运行带来了很大的复杂性。但是从全面衡量,热水供暖经济效益显著,因此,应大力发展热水供暖,在区域锅炉房安装高效率大容量的热水锅炉。

三、严格设备审核,合理选择设备。

伴随着国民经济的持续高速增长,整个社会对能源需求的巨大,尽管电力装机也增长很快,但是电力供需的矛盾仍十分突出。我国国民经济能否高速可持续增长,能源的供给将成为决定性因素。

变压器是电力系统中不可缺少的设备,从理论上讲,要使变压器发挥最大效率,应使平均负荷率为额定容量的50%一75%。但因为变压器本身的负载及功率因数是变化的,且有超载运行的可能性,故不必按最大效率的准则来选择变压器的容量。选择时一般应遵循以下原则:(1)合理选择变压器台数。负荷绝大部分为三级负荷的,可装设一台变压器;若企业一、二级负荷所占比例较重,必需两个电源供电的,则应装设两台变压器;特殊场合可使用多台小容量变压器,如受运输和作业条件限制的井下变电站。(2)选用低能耗、高效率的节能型变压器。选用低能耗、高效率的节能型变压器是节能的重要手段,它可以减少空载时由铁损 、漏磁损耗、激磁电流产生的铁损和负载时由负载电流在变压器线圈电阻上产生的损耗。负载功率因数的降低将使变压器的效率降低,从而使其损耗增大。用电设备除了要消耗有功功率以外,还要消耗相当数量的无功功率,从而导致电网功率因数的恶化,这将使变压器损耗增加且增加电费。


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