淺論工廠電氣技術(shù)改造與節(jié)能降損

【摘要】本文結(jié)合青海鹽湖海虹化工股份有限公司生產(chǎn)裝置區(qū)內(nèi)電氣系統(tǒng)進(jìn)行分析。著眼于工廠電氣節(jié)能設(shè)計(jì)原則及電氣系統(tǒng)節(jié)能改造的基本要求，重點(diǎn)從供配電系統(tǒng)節(jié)能措施、大型動(dòng)力設(shè)備節(jié)能管理等節(jié)能降損方面和角度，論述了工廠電氣節(jié)能的技術(shù)改造及管理措施在實(shí)際工作中的應(yīng)用。保證廠區(qū)電氣系統(tǒng)在安全穩(wěn)定運(yùn)行過程中，節(jié)能降損指標(biāo)得以穩(wěn)步提升，進(jìn)而提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

【關(guān)鍵詞】工廠電氣；節(jié)能降損；電氣技術(shù)；照明系統(tǒng)

我國是個(gè)能源消費(fèi)大國，能源相對(duì)短缺，然而能源浪費(fèi)卻相對(duì)嚴(yán)重，作為二次能源的電能供需矛盾近年來越來越突出，能源的短缺已嚴(yán)重制約著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展[1]。隨著工業(yè)化的迅速發(fā)展，導(dǎo)致能源消耗劇增，能源危機(jī)迫在眉睫。因此，電氣系統(tǒng)的節(jié)能降損被視為加強(qiáng)企業(yè)經(jīng)營管理，提高經(jīng)濟(jì)效益的一項(xiàng)重要任務(wù)。

1.供配電系統(tǒng)節(jié)能淺析與措施

青海鹽湖海工化工股份有限公司使用電壓等級(jí)為110/35/10/0.4kV，主變壓器容量為2*50MVA；110kV變電站及35KV變電站各一座、10KV配電室16座；各系統(tǒng)高壓及低壓設(shè)備數(shù)量繁多，電氣控制系統(tǒng)各異，耗能及節(jié)能降耗空間也有所不同。

1.1 有效提高變壓器的負(fù)荷率，科學(xué)降損

本公司作為化工型生產(chǎn)企業(yè)，現(xiàn)較長時(shí)間段公司處于試車試生產(chǎn)期，公司16座低壓配電室，每座配電室內(nèi)設(shè)兩臺(tái)變壓器，采用單母分段運(yùn)行供電方式，系統(tǒng)設(shè)置母聯(lián)裝置。此期間，配電室內(nèi)近乎90%變壓器均處于負(fù)荷不均衡狀態(tài)，甚至配電室內(nèi)兩臺(tái)變壓器的負(fù)荷率同時(shí)處于30-35%之間。這就要求我們在此階段及時(shí)調(diào)試變壓器的運(yùn)行方式，結(jié)合公司的實(shí)際情況與110KV高配站內(nèi)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)并進(jìn)行歸納，結(jié)合變壓器的額定負(fù)荷及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行負(fù)荷率，調(diào)整投用低配室內(nèi)母聯(lián)裝置，停用輕載變壓器，保證投用的變壓器負(fù)荷率在75%左右。有效降低和減少輕載變壓器數(shù)量，進(jìn)一步提高變壓器的負(fù)荷率，科學(xué)降損。

1.2 合理的照明、電氣控制電路改造實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約

1.2.1 化工生產(chǎn)企業(yè)照明系統(tǒng)的要求較其他生產(chǎn)企業(yè)要求更高，但是在合理使用照明系統(tǒng)，減少電力消耗方面不同企業(yè)存在著不同的問題，青海鹽湖海虹化工股份有限公司裝置區(qū)域內(nèi)均由照明控制開關(guān)控制裝置區(qū)照明系統(tǒng)，然而實(shí)際生產(chǎn)過程中，不乏出現(xiàn)長明燈現(xiàn)象及操作人員隨意性開關(guān)照明（不嚴(yán)格根據(jù)自然采光時(shí)間調(diào)整照明系統(tǒng)），然而對(duì)于大型生產(chǎn)企業(yè)照明系統(tǒng)的電力消耗數(shù)字是相當(dāng)驚人的，這就要求我們從點(diǎn)滴做起，有效的保證裝置區(qū)的照明，且在節(jié)能降耗方面做出一定的成績：

（1）照明系統(tǒng)的控制方式改造。

（2）階梯型照明。

經(jīng)過車間技術(shù)人員到各裝置區(qū)現(xiàn)場的實(shí)際勘察，裝置區(qū)內(nèi)照明系統(tǒng)為：

（1）兩路照明系統(tǒng)，廠房內(nèi)頂燈（主照明）一路，設(shè)備及通道照明（副照明）一路。

（2）各路設(shè)有各路照明手動(dòng)控制開關(guān)。結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，確定改造方案，各裝置區(qū)照明系統(tǒng)加裝KG316T型時(shí)間控制器，根據(jù)我地區(qū)的自然采光時(shí)間合理設(shè)置照明系統(tǒng)自啟自停時(shí)間，由時(shí)控器控制照明系統(tǒng)開關(guān)電源；階梯型時(shí)間方式控制主副照明啟動(dòng)時(shí)間，晚間時(shí)，設(shè)置主照明系統(tǒng)先啟動(dòng)，方便操作人員采光操作，延遲30-40分鐘后副照明系統(tǒng)啟動(dòng)，方便操作人員巡檢操作。早晨時(shí)，設(shè)置副照明系統(tǒng)停止，延遲30-40分鐘后主照明系統(tǒng)停止，及時(shí)啟停照明系統(tǒng)，經(jīng)計(jì)算，同比原照明控制系統(tǒng)節(jié)能20%-30%，長明燈現(xiàn)場不再出現(xiàn)，更進(jìn)一步減少操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

1.2.2 廠區(qū)1#、2#185KW排污泵原采用自耦降壓啟動(dòng)控制系統(tǒng)，且兩臺(tái)排污泵公用一臺(tái)自耦變壓器。拋開該電氣系統(tǒng)的不穩(wěn)定性與電力耗能及工藝過程致電氣負(fù)荷需隨時(shí)調(diào)整變化的問題，自耦降壓啟動(dòng)其實(shí)際運(yùn)行過程中故障發(fā)生率較高，啟動(dòng)不平穩(wěn)、電動(dòng)機(jī)保護(hù)功能較差，造成較高的維修費(fèi)用。且啟動(dòng)過程中沖擊電流較大，若多臺(tái)大功率的電動(dòng)機(jī)同時(shí)啟動(dòng)，將對(duì)電網(wǎng)造成很大沖擊。通過對(duì)電氣系統(tǒng)電路進(jìn)行改造，并改變設(shè)備的啟動(dòng)方式，更換電氣控制電路同時(shí)并改用變頻器啟動(dòng)，電動(dòng)機(jī)只需在額定電流下就可啟動(dòng)，電流平滑無沖擊，減少了啟動(dòng)電流對(duì)電動(dòng)機(jī)和電網(wǎng)的沖擊，同時(shí)變頻器自身的多項(xiàng)電機(jī)保護(hù)功能在實(shí)際運(yùn)行過程中延長了電動(dòng)機(jī)的使用壽命。該造后可提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性，并且變頻器啟動(dòng)過程中由于變頻器內(nèi)濾波電容的作用，使得功率因數(shù)近乎為1，增大了電網(wǎng)的有功功率，從而降低了無功功率的損耗，工藝過程中水池水位的變化且可通過調(diào)節(jié)頻率實(shí)現(xiàn)電氣負(fù)荷的隨時(shí)調(diào)整。通過此次節(jié)能改造，節(jié)能降損效果明顯，節(jié)電率可達(dá)到20%-35%，同比原電氣系統(tǒng)節(jié)約電能70KWh/h，實(shí)際應(yīng)用的綜合效果比較突出。

2.動(dòng)力設(shè)備節(jié)能管理

本節(jié)結(jié)合青海鹽湖海虹化工股份有限公司大型循環(huán)水系統(tǒng)，站內(nèi)設(shè)置電壓等級(jí)10KV功率為710KW循環(huán)水泵10臺(tái)，并聯(lián)運(yùn)行。然而在滿足各項(xiàng)工藝運(yùn)行要求的情況下裝置現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)如表1所示。

由表1可以看出，循環(huán)水系統(tǒng)中壓力滿足工藝要求0.5MPa的情況下，循環(huán)水泵數(shù)量的選擇在節(jié)能降耗方面表現(xiàn)將非常突出，并聯(lián)運(yùn)行的循環(huán)水泵在運(yùn)行過程中數(shù)量的增加首先對(duì)系統(tǒng)的壓力無太大變化，在滿足工藝要求下，并聯(lián)循環(huán)泵的實(shí)際運(yùn)行過程中每一臺(tái)循環(huán)水泵的負(fù)荷不一，110KV變電站內(nèi)設(shè)備的實(shí)際動(dòng)態(tài)負(fù)荷檢測中，不乏存在輕載運(yùn)行泵；其次變化運(yùn)行設(shè)備的數(shù)量導(dǎo)致的系統(tǒng)溫差△t與蒸發(fā)量的變化，然而變化波動(dòng)比較細(xì)微，不影響整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)行；再次，實(shí)踐證明減少1臺(tái)循環(huán)泵后，其中原運(yùn)行中的輕載泵負(fù)荷相對(duì)提高，但對(duì)于明顯減少1臺(tái)循環(huán)水泵的對(duì)比，在節(jié)能降耗方面尤為重要。該系統(tǒng)在滿足各項(xiàng)工藝指標(biāo)的同時(shí)適當(dāng)增加系統(tǒng)的蒸發(fā)量與上回水溫差，同比電力耗能減少600KWh/h，經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)突出。

3.結(jié)語

綜上所述，工廠電氣系統(tǒng)的節(jié)能降損潛力很大，應(yīng)在設(shè)計(jì)中精心考慮各種可行的技術(shù)措施。同時(shí)，在選用節(jié)能的新設(shè)備時(shí)，應(yīng)具體了解其原理、性能、效果，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行比較后，再合理選定節(jié)能設(shè)備，以真正達(dá)到有效節(jié)能的目的︱2︱。再次就是日常電氣系統(tǒng)的運(yùn)行分析與對(duì)比后改造；加強(qiáng)動(dòng)力耗能設(shè)備的管理，作到投用設(shè)備有其投用原因，有其投用價(jià)值，減少無謂的空載、輕載以及無用的載荷。將節(jié)能降耗工作作為一項(xiàng)重要工作來進(jìn)行，提高工廠的實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]王永紅.負(fù)荷率對(duì)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的影響[J].包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2001（01）.

[2]宋東先.建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施[J].甘肅科技，2009（19） .