電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)論文
時(shí)間:2022-05-01 10:30:02
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1新時(shí)期工業(yè)廠區(qū)電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性
資源能源危機(jī)已成為當(dāng)今人類面臨的主要問題之一,加之我國是發(fā)展中國家,粗放型的經(jīng)濟(jì)增長模式一定程度上加重了我國的資源能源危機(jī),進(jìn)而出現(xiàn)了環(huán)境公害事件和溫室效應(yīng)等,形成了對資源的浪費(fèi)和對環(huán)境的污染,想要有效減輕資源等的短缺對我國社會(huì)發(fā)展造成的嚴(yán)重影響,應(yīng)當(dāng)不斷改善粗放型的經(jīng)濟(jì)增長方式,在生產(chǎn)生活活動(dòng)中實(shí)施有效的節(jié)能減排對策,通過一系列的措施減少對資源的浪費(fèi),并通過對有限資源的合理高效利用來實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與繁榮。我國工業(yè)用電占全國用電量的65%~70%,但是運(yùn)行效率低,比先進(jìn)國家低20%~30%,如何在其生產(chǎn)發(fā)展中推廣和引用電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)與自然資源的和諧發(fā)展,已成為了新時(shí)期人們關(guān)注的焦點(diǎn),電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)已成為節(jié)能降耗的主力軍。
2企業(yè)設(shè)備自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)
2.1電機(jī)運(yùn)行中的節(jié)能設(shè)計(jì)
電機(jī)拖拽系統(tǒng)是電氣系統(tǒng)一個(gè)較大的電能消耗單元,運(yùn)行方案的不合理及綜合維護(hù)不到位等,都會(huì)致使其運(yùn)行低效,造成大量的電能浪費(fèi)。大量的發(fā)熱降低電機(jī)系統(tǒng)綜合使用壽命,基于此,在進(jìn)行電機(jī)運(yùn)行的節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)采用高效可靠、節(jié)能經(jīng)濟(jì)的電氣控制方案。
(1)對于運(yùn)行工況偏離高效區(qū)的功率大、運(yùn)行時(shí)間較長的用電系統(tǒng)利用變頻調(diào)速控制方式改變傳統(tǒng)的繼電器控制方式,進(jìn)而進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)電源輸入端電源頻率,利用對電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)控讓整個(gè)電機(jī)拖拽系統(tǒng)的輸出與輸入達(dá)到平衡狀態(tài),實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。
(2)交流電機(jī)串級調(diào)速實(shí)現(xiàn)電機(jī)無級平滑調(diào)速,低速時(shí)機(jī)械特性比較硬,特別是晶閘管低同步串級調(diào)速系統(tǒng)。以上調(diào)速系統(tǒng)一方面使系統(tǒng)參數(shù)便于調(diào)整,另一方面接近于理想過渡,調(diào)整性能好,動(dòng)態(tài)響應(yīng)快,起動(dòng)時(shí)間短,系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng),節(jié)能效果也很理想,應(yīng)當(dāng)推廣應(yīng)用。
(3)為達(dá)到電機(jī)的最佳運(yùn)轉(zhuǎn)工況,可改變電機(jī)的動(dòng)容量,通過構(gòu)筑合理群控呼梯節(jié)能控制系統(tǒng),對電機(jī)進(jìn)行合理的調(diào)度分配管理,降低其系統(tǒng)能耗,達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
2.2水泵、風(fēng)機(jī)的節(jié)能設(shè)計(jì)
(1)在滿足工藝情況下,盡量降低揚(yáng)程和流量。
(2)使用高效調(diào)速裝置,如變頻器、串級調(diào)速、液力耦合器、內(nèi)反饋調(diào)速器、電磁滑差調(diào)速器。
(3)降低電機(jī)的富裕容量,提高電機(jī)運(yùn)行效率,減少無功損耗。
(4)改造管路,減少阻力揚(yáng)程損失,減少水泵、風(fēng)機(jī)的總揚(yáng)程和壓力。
(5)根據(jù)用戶的實(shí)際使用情況,對原有風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造,改變風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)性能,使風(fēng)機(jī)在高效區(qū)工作。
2.3配電線路的節(jié)能設(shè)計(jì)
在工業(yè)廠區(qū)的建設(shè)方面,配電線路承載著為設(shè)備輸送電力重?fù)?dān),用電系統(tǒng)不僅存在因集膚效應(yīng)而產(chǎn)生的線損,還存在功率因素低下、諧波干擾電能質(zhì)量等問題。根據(jù)電力系統(tǒng)構(gòu)架和其他特點(diǎn),充分考慮對現(xiàn)場實(shí)際情況實(shí)施諧波治理改造,安裝節(jié)電器、省電霸,對電源優(yōu)化處理,同時(shí)優(yōu)化用電系統(tǒng)。為了降低線路傳輸中的電能損耗,減小導(dǎo)線的電阻值極為重要,應(yīng)當(dāng)從以下幾個(gè)方面來進(jìn)行:
(1)導(dǎo)線材質(zhì)的選用方面,應(yīng)當(dāng)選電阻率非常小的材料,這樣有利于線路傳輸中的電能損耗的降低。
(2)縮短導(dǎo)線的長度,特別是在布線的時(shí)候盡量減少彎路。
(3)減小負(fù)荷中心與變壓器的距離,進(jìn)而縮短供電距離。
(4)選用一些橫截面積比較大的導(dǎo)線,增加導(dǎo)線的橫截面積,使得線路傳輸過程中的電能損耗通過降低導(dǎo)線的電阻值而得到有效減少,完成節(jié)約電能的目標(biāo)。
2.4空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)
空氣濕度是造成被控參數(shù)變化的主要原因,加之風(fēng)的大小會(huì)改變空氣濕度,在進(jìn)行空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)方面,可設(shè)計(jì)為變風(fēng)控制系統(tǒng),這樣可改變風(fēng)量的大小,卻不會(huì)改變風(fēng)的溫度。運(yùn)用時(shí),根據(jù)室內(nèi)人數(shù)的變化而變化逆風(fēng)的轉(zhuǎn)速,使得送入房間的風(fēng)量不會(huì)出現(xiàn)太大的波動(dòng),始終控制在參數(shù)之內(nèi)。另外,在變風(fēng)量的末端采用風(fēng)機(jī)代替風(fēng)閥的形式,使得風(fēng)量的需求可及時(shí)反饋給風(fēng)機(jī),實(shí)現(xiàn)風(fēng)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)控制,在不同需求下,根據(jù)傳感器監(jiān)控的得出的參數(shù)指標(biāo),進(jìn)行風(fēng)轉(zhuǎn)速的改變,這樣就不會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)的過載現(xiàn)象,也在一定程度上減少了維護(hù)的費(fèi)用。
2.5照明設(shè)施的節(jié)能設(shè)計(jì)
廠區(qū)照明設(shè)施的設(shè)計(jì)方面,應(yīng)重點(diǎn)考慮到工業(yè)生產(chǎn)對光照的需求,如進(jìn)行光源強(qiáng)度的合理設(shè)置,避免工業(yè)廠區(qū)因太追求照明條件而造成的能源浪費(fèi)情況。在設(shè)計(jì)時(shí)的燈具選擇方面,首先應(yīng)保證燈具的配光曲線在深、廣照方面趨于平衡,使其發(fā)揮最佳的照明效果,促進(jìn)節(jié)能;此外,應(yīng)采用LED燈替代老式的照明裝置,LED燈是依靠半導(dǎo)體發(fā)光器件將電能直接轉(zhuǎn)化為光能的,剔除了一些中間轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié),減少了電能損耗,還具有發(fā)光的亮度高這一特點(diǎn),且克服了傳統(tǒng)的老式燈具頻繁閃爍的問題,達(dá)到了節(jié)能減排的目的。
2.6弱電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)
電氣自動(dòng)化工業(yè)廠區(qū)內(nèi)部布設(shè)安保系統(tǒng)對工業(yè)企業(yè)的發(fā)展也有一定的積極意義,諸如入侵報(bào)警系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)以及門禁系統(tǒng)等等,使用這些弱電系統(tǒng),將其供電線路與其他設(shè)備的供電線路區(qū)分開來,采用節(jié)能效果良好的UPS不間斷電源,實(shí)現(xiàn)弱電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,可對工業(yè)廠區(qū)生產(chǎn)過程進(jìn)行有效監(jiān)督和管理,在降低能耗方面也實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的效果,從而達(dá)到工業(yè)廠區(qū)生產(chǎn)的良好運(yùn)行。
作者:涂勇梅單位:中國能源建設(shè)集團(tuán)廣西水電工程局有限公司