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工业节能技术十篇

发布时间:2024-04-25 23:52:40

工业节能技术篇1

1.1产品设计任何产品都离不开材料,也就是常说的能源。产品在能源中涉及的范围比较广,比如矿物质能源、木材等生物能源、石油及其衍生物。在电气化发展的今天,电能也是产品设计中不可缺少的重要部分。而随着新兴社会的发展,产品设计的开发更趋于节约,新能源的利用是社会发展的必然趋势。作为社会生产力的引导者,工业设计更应当率先迈入这一方向。目前,我国在关键核心技术方面依然受限,所拥有的自主品牌的节能产品和技术并不多,在很大程度上还是依赖进口。为了促进节能技术、产品的推广和应用,推动节能技术的发展,有关部门了三批《国家重点节能技术推广目录》,在电力、煤炭、交通、机械和钢铁等11个行业中,筛选并推广了115项重大节能技术,同时,还实施了“节能产品惠民工程”,对购买节能灯、节能家电、高效电机和节能汽车等节能产品的消费者给予财政补贴。从当前的社会发展和人们的生活状态中可以看出,低能耗家电是工业设计产品未来发展的主要方向,但是,还要考虑产品的可回收性及其回收后的利用性。每年都有不少产品垃圾被处理,如果在产品设计过程中考虑到这些东西的回收再利用问题,并且实现其回收利用,那么,将会节省大量的能源和资源。另外,工业设计是走在科技和时尚前沿的设计学科,对于设计的产品,要尽可能地使它既符合人们的消费和审美标准,同时,还要不断创新,使其符合未来的发展趋势。在节能方面,不仅仅要节约能源,还要使用新材料,在生产过程中就做到节能环保,这也包含前面提到的可回收利用的新材料。另外,工业生产往往会引发一种趋势,所以说,工业设计在新型材料的推广方面起着至关重要的作用。相关从业人员必须要充分发挥科技创新和工业化产品的创新设计对节能技术的引领、支撑作用,不断提高能源的利用效率,加大新能源、新材料等节能技术和产品研发的推广和应用力度,在提升节能效果的同时,把节能环保型新兴产业培育成新的经济增长点。

1.2交通工具设计提到交通工具,大家就会想到汽车,与之相关的能源就是汽油,尽管目前我国也在加大国内的石油开采力度,但是,石油属于不可再生能源,因此,对以汽油为主要燃料的汽车来说,这无疑是一大制约其发展的因素。在中国进口的原油中,2.9%来自东南亚和澳大利亚,7.1%来自南美,9.7%来自俄罗斯和哈萨克斯坦,30.2%来自非洲,50.1%来自中东,而80%的进口石油需要路过印度洋,这时,中国就要看印度的脸色。在高耗能经济增长方式和粗放式的发展模式下,中国的环境问题日益显现。据调查,我国60%~70%的在用机动车都属于高污染、高能耗排放,每年所消耗的燃油、机油总量占我国成品油年产量的1/2以上,给环境造成了很大的污染。因此,开发新型燃料的汽车,并设计非机动交通工具,具有十分重要的发展意义。从目前的能源消费情况来看,未来,非机动车将会占据主流市场,但是,也不排除机动车辆占据主流的可能性。现阶段,非机动交通工具是交通工具设计专业研究的一大方向。现有的非机动车一般都是以电能为主,太阳能和风能作为辅助动力,所以,对风能、太阳能和生物能等绿色能源的研究是很有必要的。除了使用绿色能源节能外,在汽车设计中,造型也是有一定节能作用的,比如车身轻量化,车身多使用轻便化的新型材料,整个车的设计向简约风格发展。例如,俄罗斯设计师的作品VeSna,其车身是天然树脂构成的,由高能永久磁铁提供能量的异步发动机驱动;苹果太阳能与电能混合动力车imove。由此可见,汽车工业已经成为了我国的支柱产业,但是,节能、环保等问题也是制约其快速发展的重要因素之一,这些问题受到了社会各界的高度关注,所以,汽车节能减排工作任重而道远。

2结束语

工业节能技术篇2

石化工业在我国所有重工业行业中,是能耗较高的行业,近年来,随着化工领域内节能技术的不断发展,化工行业的能耗已经开始逐渐降低,呈现出一个良好的发展势头。但是当前整体的能耗降低水平与发达国家相比还存在一定的差距,我国化工产业技能技术的改进与发展还有不小的空间。

1石化工业节能工艺技术

石化工业节能工艺技术是当前石化工业企业转型升级的重要途径。很多的石化工业企业都在致力于对节能工艺技术的研究与开发,通过一系列新型节能技术的投入使用,大大的降低了成本的同时,也降低了能耗,实现了双赢。目前我国石化工业节能工艺技术处于不断升发展阶段,但是在节能技术领域的探究还无法与发达国家相比,因此还需要很长的一段发展时间。2015年作为“十二五”规划的最后一年,也是“十三五”规划最关键一年。目前石油和化学工业规划院开展了《石油和化工行业“十三五”规划前期研究》。研究提出,未来化工行业要以化工新能源、新材料等为主要发展方向,着力提升产业的国际竞争力和可持续发展能力。所以说,总体上还是朝着节能工艺的方向在发展。随着数据化、智能化的不断推进,也必将影响到化工工业,传统的化工生产制造方式将发生颠覆性变化,从技术到市场各个领域都将发生一定的变革。

2石化工业节能工艺技术发展进展

化工工业技能技术通过上面的阐述,我们已经了解到当前化工行业的大致情况。下面笔者将举例阐述石化工业节能工艺技术的发展。

1)环氧氯丙烷新技术。来自于齐鲁石化公司氯碱厂所研发的环氧氯丙烷高温氯化法环化新技术,这一项技术在工业应用中取得了一定的成功,已经通过了中石化集团的技术检定,该项技术相关的设备装置优化了操作,同时提升了环化反应收率,污染以及能耗都得到大大的降低,该项技术曾引进日本的生产技术,同时结合其它国家的技术,通过多年的不断研究与实验,对原有的技术设备进行升级改造,使得技术指标得到一定程度上的改善,为化工工业做出了一定的贡献。

2)聚丙烯新技术的改进与发展。由山东东明恒昌化工有限公司自主研发的真空回收和低温精馏丙烯回收工艺技术,达到了国内领先水平。该项技术经过一定的改造与升级后,大大降低了聚丙烯的生产成本,并且提高了设备的安全系数,降低的污染与能耗,除此之外,操作便捷也是其一大优势,综合起来让这一技术成为集合环保效益与经济效益为一体的优势技术。

3)无动力氨回收技术。在化工生产过程中,合成氨的节能降耗是很多企业所关心的问题,中科院理化技术研究所利用深冷原理开发出了这套技术,其最大的特色就是不需要额外动力合成氨,该项技术目前已经在一些企业中得到了推广与使用。这是中科院理化研究所经过多年研究出的成果,他们进行了大量的实验与调研,不断的尝试,最后总结出不少技术经验。这项技术投入使用,适合合成氨企业的合成氨回收效率得到提高,降低了成本,每年至少多出几百万的经济效益。

4)新型合成氨新型催化剂的研究推进。合成氨工业企业除了面临上面所提到的回收问题,还有很多其它方面的问题,例如对于高效氨合成催化剂的开发与应用问题,就是当前合成氨企业技能减排的一个大的方向。由浙江工业大学等研制出的新型氨合成催化剂amo-max-10型氧化型等催化剂,投入使用后,取得了良好的反响,被广泛的运用在国内很多的合成氨企业。

5)异丙醇胺制备新技术。这项技术目前有南京宝淳化工有限公司自主研发的技术,对提高我国烷醇胺生产工艺水平和质量的提高有着重要的意义。并且在生产过程中有着较为显著的节能节水效果,也降低了能耗,作为一项节能环保的新技术帮助企业提高了生产效益。从以上阐述我们能够看出,当前我国化石工业的节能技术正在不断的推进与发展,很多的企业致力于对节能技术的运用,在很大程度上为化工型企业降低了生产成本,提高了生产效率,这对化工企业来说是好事。但是从上面的阐述我们也能够发现,当前我国化工业的节能工艺还需要得到进一步的发展,突破性的进展并不是一朝一夕的事,需要在不断的研究与实践积累的基础上。

3结语

工业节能技术篇3

随着国家经济发展方式不断变革,我国化工行业发展的布局及结构都发生了重大的变化。在新的国际形势下,为了把握住未来技术发展的趋势,以便更准确地把握化工企业节能技术的发展方向,我们一方面需要借鉴西方工业发达国家节能技术的研究成果,同时还要不断创新自身的节能技术研究,保证化工企业节能系统既节省能耗,又安全可靠。

发展高效能源利用技术

在化工企业生产过程中天然气、煤炭、石油、电能都得到了较广泛的应用,但是各种能源在化工企业生产过程中的有效利用率是不同的,企业非常需要具有节能效果明显的技术。不同生产工艺流程流程、不同企业的生产设备对能源质量的要求也不一样,其中按质使用能源是避免能源浪费的重要手段,根据不同生产过程需求提供能源,和化工过程的各个环节紧密有机结合,进一步对化工企业的生产工艺流程进行深入研究,采用最先进的工艺条件和最合适的能源使用。在生产过程中,能源的高效利用非常重要,因为能源既为生产提供能量,同时又是非常重要的生产原料。如果很好地利用,可以大大提高能源利用效率,有效降低生产成本。

化工企业能源系统整合技术

化工企业采用的系统优化技术是现阶段已经成熟的夹点技术,所谓夹点技术就是把热力学和系统化工工程相结合,研究分析化工企业生产工艺流程中的各个环节能量流动,从而提高能源的有效利用效率。夹点技术和其它节能技术相比,最鲜明优势就是根据预定的最优经济目标,最大程度进行回收利用进行分步设计方案,从而科学知道企业合理使用能源。在现代化工领域,夹点技术在西方发达国家已经纯熟的使用,设计领域也很广泛。因为能量系统优化和化工工艺生产流程是仅仅联系在一起的,在使用过程中必须考虑到把夹点技术使用要求和基本的科学原理和化工产品生产过程的具体要求,能源的自身特质相结合,使用不同规格的能源产品进行具体分析,设计出经济效益最大的能源回收、效益最大的方案。

煤能源技术的科学、高效应用

首先,合理配煤,根据化工企业供热锅炉的设计煤能源种类,按照发热量、灰分、含硫量以及焦渣的特点选择合适的煤资源种类。如果没有合适的煤炭能源,可以选择两种煤配合使用。链条炉所燃烧的煤应该保持一定的颗粒直径,细碎的煤粉不能太多,为了保留较多的煤颗粒,可以从煤的运输环节调整,尽量减少机械碾压,在把原煤送进碎煤机前要进行仔细筛选。控制煤中的水分含量,搅合拌匀。其次调整链条炉的燃烧,链条炉的煤层厚度一般是80~140mm,按照煤的水分、颗粒度、灰熔点等特性进行调整,以炉排上煤层平整、着火均匀为准则,根据锅炉飞负荷调整,调整炉排的速度,保证燃烧区能够正常燃烧,在炉排后能够燃尽,形成灰渣为标准。防止增加负荷时看读到灰烬的现象,不能过度增加炉排的速度。合理调节各个风室的风板开度,一般情况下炉排前面的风室半开,中部的风室开的比较大,最后面的风室根据燃烧情况而定。根据锅炉的热负荷和炉排速度调节锅炉鼓风总量,降低生产过程中的排烟热损失。超负荷或者低负荷都不能发挥供热锅炉的最佳热效率,所以,应该避免长时间超低负荷或者高负荷运转。最后,要加强对设备的养护。化工企业供热锅炉设备的完好度对锅炉的供热效率有很大影响,所以必须加强对设备的养护工作。

改造新型的电加热器,采用高效节电技术

新型的电加热器热量交换采用的是多个管道大面积的换热结构,电热元件采用远红外辐射技术,在很大程度上提高传热效率,降低换热管的表层温度,电热元件一般和被加热的燃油不进行直接接触,降低了热管表面和被加热油之间的温差,避免燃油的碳化发生。在更换电热元件时生产过程中不停机、不放油,在维修过程中也不会影响到生产过程的正常运行,进一步简化线路,提高工作效率。同时,电能是化工企业使用的最重要能源之一,特别是氯碱等企业把电力作为原料进行生产。所以节约用电也很重要。化工企业节能技术主要是选用节能变压器,保证企业配电使用安全运行。选用效率高的电动段,对技术落后、效率不高的电动机采用先进技术进行改造或者采用变频调技术节省用电,一般情况下,在使用过程中,对电动机进行无功补偿,照明系统也采用绿色照明技术。和其它工业性质行业的节电技术相比,化工行业节电技术优势不明显,因为有一些特殊条件的限制,在选择节电技术、材质和研发新技术时,详细考虑到化工企业高温、高压、容易燃烧和腐蚀等不能改变的客观情况,结合化工企业的用电特点,保证安全、高效、节能。

结语

工业节能技术篇4

【关键词】建筑施工企业;节能技术;应用

我国城镇化水平的加快,激起了各大建筑企业纷纷涌现的热潮,与此同时,对能源的消耗也在迅速增长,所以,当前我国建筑企业面临的最主要的问题就是对能源的有效利用,倡导绿色经济的可持续发展战略,那么,首先要做的就是建筑节能。

1.我国建筑施工企业在节能方面的概况

在建筑企业施工中,建筑节能发挥着重要的作用,它是降低能源消耗问题的一个有利方面。在我国建筑行业的发展历程中,建筑节能问题一直是行业发展的重点,并且我国对建筑节能理念的推行,对我国经济的发展有着深远的意义,它不但有利于我国能源保障体系的顺利发展,而且对于我国节能工作的实施起着推动作用,同时,它还能促进我国建筑企业可持续发展,是社会和谐安定的有力保障。

我国的建筑企业发展建筑节能工作初期是在20世纪80年代左右,随着建筑节能口号的兴起,各大建筑企业也纷纷来响应,经过了多年的节能实践,我国建筑企业节能体系也逐步完善。然而,建筑企业的节能并非简单的形式,要根据建筑施工的具体情况采取不同的节能方案。具体的几种节能措施如下:

1.1对新建的建筑,其节能技术的实施要严格按照新建筑节能标准进行,就目前我国的建筑节能情况来讲,新建建筑节能达到了节能标准的90%左右。

1.2对于正在施工的建筑,其节能技术的实施要严格按照在建节能标准来进行,然而,在我国建筑节能的实施中,对于在建建筑的节能要略低于新建建筑的节能,其一般在80%左右。

1.3一般情况下,建筑节能工作普遍应用于有建筑历史的房屋上,比如那些老式的居民建筑,还有就是对于那些比较寒冷的地区,由于对热源的消耗较大,采取有效的节能措施是必要的,因此,可以对一些有需要的建筑进行节能改造,力求达到更好的节能效果。

由于我国地域的限制,南北方的温差较大,对建筑能源的需求也有着明显的差异。因此,在建筑节能方案的选取方面就要有针对性,尽可能将建筑施工中可能涉及到能源使用的所有问题考虑在内,这不仅仅包括材料利用,还要上升到建筑结构的设计和施工的方案选取等方面,寻求更合理更有效的方式进行建筑节能。

2.建筑企业施工中节能技术的有效应用

在建筑企业的发展过程中,有效的建筑节能不仅需要科学的节能理念而且还要有一套完善的节能技术。在实际生活中,建筑节能不仅需要建筑企业的参与,我们每个人都有责任投身于节能环节当中来,从身边做起,从点滴做起。树立节能意识,减轻环境污染、维持能源的可持续发展。

2.1太阳能建筑技术的应用。提起太阳能,想必大家都是再熟悉不过了。太阳能一直以来都备受广大人民的喜爱。太阳能节能的主要过程:首先要把太阳能电池发电系统安装在建筑楼顶上,并且要能够充分吸收太阳能,然后太阳能就会将吸收来的热能转化成电能存贮在蓄电池组里,将相关线路连接到相应的供电设施上,这样就能够满足用户对电力的需求。太阳能技术有很多优点,它的采暖和供热功能能够满足用户的日常所需,并且太阳能技术还能够控制建筑物的采光度,有利于日常节能工作。另一方面,太阳能技术使用起来安全可靠、无污染,而且便民利民。

在我国的建筑企业施工中,太阳能以其洁净、环保的特点被普遍应用。对于太阳能节能技术的应用也是要受到地域的限制,不同地区的气候特点也有所不同。对于寒冷的北方来说,在使建筑物具有良好的保温性能的同时还能供应丰富的热源,这就要求供暖设备在采暖时消耗较少的能源,提供更多的热量。然而对于南方的供暖设备就明显不同了,南方的气候虽暖,但是相比于北方的气候来说要潮湿一些,因此要尽量减少建筑物对能源的消耗,多多通风、遮阳等,从而达到节能的效果。

2.2高效保温墙体技术的应用。在建筑工程施工中,为了达到更好的保温效果,通常要给建筑物的砌上一层护墙,砌块主要采用蒸压粉煤灰添加混凝土来做的。这种高温保湿墙体技术的有效利用不仅能够减少建筑垃圾的产生,而且还能够减少建筑资源的浪费,从而有利于环保。由于这种高效保温墙体的制造和应用需要较高的要求,因此,施工人员要在节能理念的引导下,积极的推行建筑节能材料的应用。

2.3地源热泵技术的应用。在建筑施工的过程中,地源热泵也是建筑节能中一项重要技术。由于气候因素的影响,一些建筑物的室内外温差较大,但通常情况下,地表下面的温度却是相对稳定的,因此,可以采用地源热泵技术,利用地表层中存储的能量来调节室内温度,这样,在炎热的夏季,建筑物内的多余热量就会不会被室内的空调带走,反而会被大地所吸收,由于地表下层温度相对稳定,因此有利于建筑物内的温度保持稳定。地源热泵技术的应用也有很多的有点,它不仅可以有效的降低能耗,而且对环境的影响较小,还很环保。

2.4优化施工方案,节约能源。在建筑节能方案实施的过程中,要将科学有效的节能理念融入到建筑的各项工作当中,并且在节能方案实施的前期要做好节能方案的设计,其中不仅要涉及到建筑结构,还要涉及到建筑施工。因此,要对建筑节能方案进行优化,避免建筑施工过程中建筑材料、人力、财力、物力能资源的不必要浪费。另一方面,在建筑企业的施工过程中,要建立一套完整的施工方案,对各阶段施工安排好施工计划,要加强建筑施工设施的安全可靠性能,保证建筑施工的顺利进行,这样为建筑节能技术的有效实施提供了更加有利的条件。

2.5改进施工技术,减少资源浪费。各大建筑企业为了顺应建筑行业的快速发展,各种施工技术在不断改进中日趋成熟,并且先进的施工技术在提高工作效率的同时对于建筑企业的发展有着很好的促进作用。如今,建筑企业中的先进技术更能够体现建筑节能的效果,拥有一项优越的节能技术不仅能够有效的节约建筑能源,而且在很大程度上减少了建筑材料的浪费。因此,建筑管理人员要对建筑施工技术给予重视,要根据对现有的不完善的技术加以改进,力求建筑施工整体质量的提高。

3总结

面对如今的能源危机,寻求能源的节约是首要目标。在耗能较大的建筑企业,建筑节能问题要给与更多的关注。在积极科学的建筑节能理念的倡导下,对于建筑施工技术要加以改进,力求在节能的同时顺应建筑企业的健康发展。据现阶段我国的建筑企业现状来将,建筑节能技术尚且需要提高。然而,在建筑节能方面,国外的许多先进的技术恰恰由于我国,因此,我国可以引进外国先进的节能技术,结合我国建筑企业自身的发展情况,针对现有的技术水平加以改进,做好节能工作的同时,为建筑企业创造更大的经济效益。

【参考文献】

[1]李汉章.建筑节能技术指南[m]北京:中国建筑工业出版社,2006.

[2]吴五萍,葛伟.健全建筑节能政策推进我围建筑节能发展[J]中国建设信息供热制冷2007.

[3]武涌,刘长滨.中国建筑节能经济激励政策研究[m]北京:中国建筑工业出版社,2007.

[4]王宗昌.建筑施工细部操作质量控制[m]北京:中国建筑工业出版社,2007.

[5]清华大学建筑节能研究中心.中国建筑节能年度发展研究报告中国建筑工业出版社,2008.

[6]杨红亮,史丹.能效研究方法和中国各地区能源效率的比较[J]经济理论与经济管理,2008.

工业节能技术篇5

关键词:电力电子技术 工业 节能 变频

中图分类号:tm92 文献标识码:a 文章编号:1007-3973(2011)010-042-02

1、引言

电力电子技术是一个新兴的领域,它将电子技术应用到电力领域,将强电和弱电结合控制。从电力电子技术问世至今,在各行各业都有广泛的应用,尤其在工业上发挥着重要的作用。在工业方面,电力电子技术主要应用在电力牵引、电机驱动和先进装备制造业等。在电力电子技术的基础上实现的大功率变流器及其控制系统,大功率高精度可程控交、直流电源系统,高精度数控机床的驱动和控制系统,这些技术不但提高了工业制造精度和效率。更重要的是有效地降低了能耗,实现绿色工业。

2、电力电子技术的发展历史

从1958年美国通用公司研制出世界第一个工业用普通晶闸管开始,电能的变换和控制就开始了从旋转的变流机组和静止的离子变流器进入由功率半导体器件构成的变流器时代。虽然早在20世纪初就已经出现在了可以控制电流的真空管和水银整流器,但电力电子技术真正得到飞速发展并被广泛应用,还是在硅整流器件诞生之后。硅整流器件包括从半控型晶闸管(SCR)到全控型的门极可关断晶闸管(Gto)、电力双极型晶体管(BJt)和电力场效应晶体管(power-moS.Fet)・随着硅整流器件的发展,电力电子器件的控制能力和开关速度得到了提高,而电力电子技术的发展也相应先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代。

3、电力电子节能技术的典型应用

3.1变频调速系统 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置,能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能。变频器的功能很多,比如其优化电机运行,全世界中用电量有60%左右是通过电动机来消耗的,因此变频器在提高电动机的电能利用率上有很大的作用。根据全球著名变频器生产企业aBB的测算,单单该集团全球范围内已经生产并安装的变频器每年就能够节省1150亿千瓦时电力,相应减少9700万吨二氧化碳排放,这已经超过芬兰一年的二氧化碳排放量。 在一般的工业领域,通常场合下的电机调速均采用电力电子技术与电力传动技术,目前该技术已经比较成熟。在异步电动机运行时,需要同步进行调压和调频使电机在获得良好的运行性能,同时保持控制的灵活性。目前主要通过交-直-交变频调速系统来实现这一目标。包括可控整流调压、方波(六脉波)逆变调频和不控整流器整流、脉宽调制逆变器同时调压调频两种主要结构形式。但一些高压大功率应用(电力牵引,中高压高性能电机驱动等)场合,依然是这一领域的技术制高点,仍在进行不断的研究。 据最新资料统计。在美国大约有8%的发电量消耗与照明负载有关,约50%-60%的发电量用于电动机的驱动。近年来,由于美国应用高度发展的电力电子变频技术对白炽灯和各种电机进行改造,使电能节约15%-25%左右,在日本,由于广泛使用变频技术,使得目前单位国民总值平均能耗居世界最低的情况下,又再把全国发电量的10%节约下来。

3.2高频开关电源技术 电气产品的体积、重量与供电频率的平方根成反比,所以当我们把频率从50Hz提升到200Hz时,用电设备的体积重量大体下降至原来的5%-10%,基于这个原理,对传统行业的电镀、电加工、充电等各种电源进行改造,不仅其主要材料可以节约90%或者更高,还可节电30%或者更多。 目前,高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流,传统的相控式稳压电源已逐步被高频开关电源所取代,高频开关电源通过moSFet或iGBt在高频下工作,其开关频率一般在50Hz-100Hz之间,以实现高效率的小型化。

3.3新型静止无功发生器(aSVG) 变压器和交流异步电动机等都属于感性负载,这些设备在运行时不仅消耗有功功率,而且还消耗无功功率。因此无功电源与有功电源一样,是保证电能不可缺少的部分。随着电力电子技术的进一步发展,逐步出现在了应用变流技术进行动态无功补偿的静止补偿器。它是通过将自换相桥梁式电路直接并联到电网上或者通过电抗器并联到电网上。aSVG根据直流侧采用电容和电感两种不同的储能元件,可以分为电压型和电流型两种,图1所示的原理图为电压型补偿器,如果将直流侧的电容器用电抗器代替,交流侧的串联电感用并联电容代替,则为电流型的aSVG。交流侧所接的电感L和电容C的作用分别为阻止高次谐波进入电网和吸收换相时产生的过电压。当逆变器脉冲宽度恒定时,调节逆变器输出电压及系统电压之间的夹角,就可以调节无功功率及逆变器直流侧电容电压Uc,同时调节夹角和逆变器脉宽,既可以保持Uc恒定的情况下,发出或吸改所需的无功功率。

4、我国电力电子技术应用于工业节能情况

我国电力电子行业起步较早,1957年美国发明了晶闸管,1962年我国就研制出自己的晶闸管,电力电子节能技术遍布工业制造、交通运输、电力系统、电子装置等各个领域,包括一大批轧机、无轨电车、电焊机、电镀和电解电源以及风机和水泵等机电设备,由于采用现代电力电子技术进行改造,其效率大大提高。电力电子技术已经渗透到日常生活的各个角落:上班乘坐的交流调速地铁;上下楼用的交流调速电梯;室内用的变频调速空调;照明用的高频振荡荧光灯;计算机用的开关电源和UpS.家用电炊具中的电磁炉等。这些新型设备大大提高了效率,降低了能耗。

5、结论

通过以上分析,可以看出电力电子技术能够实现工业上高效节能的目的,具有非常高的实用性,应用范围也相当广泛,在工业中很多领域已经开始发挥出重要的节能作用。随着电力电子技术的发展,其必将为绿色工业提供更好的指导和更强的动力,为节能减排创造更广阔的发展空间,从而造福全人类。

注释:

①唐政.浅谈电力电子技术发展与应用[J]中国科技博览,2010,30: 635.

②李泽元.21世纪的电力电子技术[J]电信技术.1999,11:1.3.

③林辉.异步电动机的软起动技术[J]i电机技术.2010,3:32-34.

④刘冬岩,韩直.电力电子技术与节能[J].中国能源,1997,10: 43-44.

工业节能技术篇6

1变频技术的节能原理

变频器,是一种综合应用变频技术与微电子技术控制交流电动机电力传动的元件,变频器的作用就是改变交流电机供电的频率和幅值,从而改变其运动磁场的周期,达到平滑控制电动机转速的目的。在工业生产中,许多设备的能耗都与机组的转速有关,这些设备的预定流量一般是根据生产中可能出现的最大负荷条件来选择的,但在实际生产过程中,真正运用的流量往往比设计的最大流量要小,传统的电动机无法调速,只能通过阀门调节开关来控制流量,因此在阀门上会造成很大的能量损耗,如果不用阀门调节,而是让电机调速运行,那么,当需要的流量减少时,电动机的转数降低,消耗的能量将会明显减少。以油泵为例,在不装变频调速装置时,油泵的出口排量需要用出口阀来调节,流量较小时,关小阀门,这样会增加管道阻力,有相当部分的能量是消耗在泵出口阀门上;而安装变频调速器后,可以降低泵的转速,泵的扬程也相应降低,电机的电耗也相应降低,使原来消耗在泵出口阀上的能量,用变频调速方法得到了解决,保证了排量,从而实现了节约电能的作用。

2我国工业电机耗能现状

从“十一五”提出节能减排以来,节能技术应用已成为我国节能减排的主导,在钢铁、水泥、有色金属、电力等重工业产能过剩的背景下,而变频器在节能减排工作中首当其冲。目前我电动装量达4亿多kw,年电量达12000亿kw,电动机的用电量占全国工业用电总量的80%,其中风、水泵、压缩装量超过2亿kw,年电量达8000亿kw,占全国总用电量的40%左右,因此电动上节能需求非常大,也是最能体现节能效果地地方。通过采用新设计、新工艺和新材料,降低电磁能、热能、机械能的损耗这些方式来提高电机输出效率输效,约能将电机效率提高3%~5%,而采用变频器控制电机节能的方式,最高节电效率可达30%,节能效果十分显著,且利用变频器节能与高效节能电机技术可以同时运用,并不冲突。变频器可以将工频电源变换成频率可调的交流电源,以实现电机的变速运行的设备,从而提高电气传动系统运行效率。根据行业统计数据,在不更换主机设备的情况下,仅改变速度就可取得平均节电30%的效果,其中石油系统平均节能率38%、石化系统46%,冶金系统42%、城市供排水系统45%、化工系统24%。从调速效果看,变频调速技术是最好的调速技术,它的调速范围最宽,可达到5%~100%,调速精度最高,因此在节能水平、可操作性上,变频技术都具备非常好的推广基础。

3变频技术在工业节能工程中的应用

交流电机变频调速成为节约电能、改善生产工艺流程、提高产品质量、以及改善运行环境的一种主要手段。与之相对应,我们变频器以高效率、高功率因数,以及优异的调速和启制动性能而广受用户青睐,在众多领域发挥着重要作用。首先是软启动功能。电机硬启动,直接启动电流往往是其额定电流的3~5倍,忽然增高的电流不仅增加了电机的设计生产难度,而且对电网系统容量、输配电设施造成严重冲击,对挡板、阀门等设备的损害也极大。变频器的作用就是改变交流电机供电的频率和幅值,从而改变其运动磁场的周期,达到平滑控制电动机转速的目的。这使电机启动电流从零开始,逐渐增加,最大值也不超过额定电流,减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求,延长了设备的使用寿命。其次是优化电机运行。在风机、中央空调等系统中,传统的供水方式是采用水塔、高位水箱、气压罐等设施来实现的。出水口水压大小往往受水箱高度、储水量等因素影响,时常发生变化,要真正实现恒压并不容易。另外,风机、泵类等设备传统的调速方法是靠调节出入口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量。当输入功率过大时,大量能源就消耗在挡板、阀门的截流过程中,造成了浪费。

这就像是人们在没有准确核算工程量的前提下就把大大超出需求量的砖块运上了高楼,造成人力和工时的浪费。如今,工程师们组合变频器、piD调节器、单片机、pLC等,形成一个控制系统,就可以调节水泵的输出流量,减少无效劳动。人们只要设定泵站总管的出水压力,设定值与反馈的实际值进行比较,其差值经过运算处理后,系统会发出控制指令,控制水泵电动机的投运台数和转速,从而达到给水总管压力恒定的目标。与调节阀门控制水压相比,该系统降低了管道阻力,大大减少了截流损失的效能,而且不需要人工频繁操作,降低了劳动强度。另外,在中央空调、风机等系统中,变频器也有不俗的表现。中央空调是按照最大需要冷(热)量再加10%~20%来设计的,耗电量大,节能潜力也大。用变频器去对中央空调制冷压缩机、冷冻泵、冷却泵、冷却塔风扇、回风装置等进行调速节能控制,就可以避免过大流量和过大压力,保证系统正常有效运行,可以节电20%~50%。又如,在“万里长江第一隧”———上海长江隧道建设过程中,建设者需要确保长约8.9km,内径13.7m的隧道内通风良好。为此,这个项目采用了德力西变频器,根据用风量大小直接给定电机转速,精准调节风量,优化了电气设施的使用,节能达20%~45%。再次,是对系统具有保护功能。在检知系统中的异常状态后,变频器可以自动修正动作或者封锁电力半导体器件pwm控制信号,使电机自动停车,如过电流失速防止、过电流切断、半导体冷却风扇过热和瞬时停电保护等。

工业节能技术篇7

在当今的社会中,资源匮乏是一个严重的全球性问题,因此任何一个生产行业都需要采取节能型的生产模式。对于能源消耗型的工业配电产业来说,采取节能技术的要求则显得更加的迫切。而要实现工业供配电的节能减排,采取合理的工业供配电设计是关键。本文先分析了节能技术在工业供配电系统中应用的必要性和重要性,并提出了相应的应用方法,希望能够为我国工业供配电产业的可持续发展提供一定的参考。

关键词:

节能技术;工业供配电;供配电设计

经济的发展对工业用电提出了更高的需求,工业用电在总用电量中所占到的比例是最高的。而随着能源资源的日益匮乏,各个产业都面临着节能化生产的要求,对工业供配电产业来说更是如此,要想实现产业的可持续发展,就必须向着节能化生产模式的方向转型,采取科学的节能技术,提高电能的使用率,减少能源的浪费。

1.在工业供配电设计过程中采用节能技术的意义

在节约资源的基础上进行供配电的设计是实现自然资源与社会生产协调发展的重要手段,与此同时,还能进一步提高资源的利用率。将节能技术应用于工业供配电设计中不仅能够最大限度地发挥电能的作用,还能提高资源配置的合理性。因此,节能技术应当贯穿于工业供配电设计整个过程中,并在实际的应用过程中根据实际的情况和需求,进行技术的调整,确保节能技术能够真正发挥提高资源利用率、缓解能源不足问题的作用。

1.1促进企业的结构优化

在供配电设计中进行节能技术的应用能够促进工业企业采用新型的清洁能源,如太阳能、风能、潮汐能、生物能等,从而促进产业结构的转型和优化,实现企业的可持续发展。

1.2控制购电成本的增加

我国当前各个地区的电网差价很大,即使是在耗煤量相同的机组中,也存在较大的电价差异,从而导致企业之间出现严重的利益失衡问题。有一些企业为了扩大生产,不得不购买高价电,从而增加了生产的成本,而采取节能措施能最大限度地发挥现有电能的作用,降低生产的成本。

1.3优化电网的结构

当前我国的电网结构主要是在传统模式下进行了一定的调整,若能够在当前的电网调度中增加节能调度的功能,就能提高电网的性能,促进电网整体结构的优化。

2.在供配电设计总体规划中节能技术的应用

2.1根据实际的情况确定变配电所的方位

在进行供配电的设计时,需要根据供配电系统的性质和特点,合理的选择变电所的位置。通常工业厂区会对供电区采取分区管理的方式,主要分为的区域包括生产区、存储区、卸载区、中转区等。这些区域对电能的需求和消耗的电功率及设备的负载都是存在很大的不同的,在设置变电站时需要考虑到这些区域的用电特点,对于一些用电量较大的区域需要设置专门的配电中心,从而确保变电设备能够得到有效的应用,保障每一个区域供电的稳定性。各个区域之间的配电设备既相互独立又相互联系。通常变配电所的位置是靠近负载中心的,并且需要与电气竖井与电源的位置保持在同一方位,这样就能尽可能地缩短供电线路的长度和供电网的半径,从而减少在输送过程中电能的损耗。

2.2根据实际情况对供电电压和线路进行选择

在其他条件相同的基础上,通常线路中的电压越高,电能的损耗量越小,因此提高线路中的电压时实现减少能源损耗的有效方法。与此同时还要考虑到电气设备的负载以及供电线路的距离等相关的因素,并结合实际情况,对供配电线路的电压进行适当的调整,在确保供电的效率和稳定性的同时,提高供配电的经济性。一般工业生产的供配电系统的电压在36kV以上,而供配电系统的电压每提高1%,电能的损耗量就会减少1.2%。因此,为了达到节能的作用,很多工业企业都会选择110kV或220kV电压来代替传统的35kV电压。而一些中小企业对电量的要求不高,通常只需要采用6kV或10kV电压就可以满足日常的生产要求。在进行工业供配电设计时,应当以降低能耗为主要的考虑因素,在选择导线材料时,也应当使用电阻率较低的铜芯。在导线的布线方面,则应当对线路进行合理的设计,尽量减少线路的长度,从而减少电能在输送过程中的损耗。当线路过长的情况无法避免时,则可以保证供电稳定性的基础上,适当的提高导线的横截面积。

3.在供配电设计中对节能技术的应用

3.1对高效节能电气设备的选择

为了在工业供配电设计中充分发挥节能技术的作用,系统的设计人员应当多种因素进行综合全面的考虑。首先,在电气设备的使用上应当尽可能选择高效节能的设备。变配电系统中有很多设备本身就属于耗电量较多的设备,如变压器,因此在选择变压器时必须对其相关的性能和型号进行合理地选择。若选择的变压器型号不恰当显著的增加电能的损耗。工业企业的生产过程中消耗的无功功率主要是由变压器和异步电动机产生的,其中异步电动机所占的比例高达70%,变压器占到20%,剩余的10%则是在电线上损耗的。因此,选择合适的变压器和电动机可以起到良好的节能作用。当前,大多是企业采用的10kV或35kV的节能变压器,当线路中的电功率控制在一定限度时,无功功率的比例就会降低,自然功率因素就会得到提升。此外,还可以采用同步电动机与间隔性工作方式的结合来起到节能的目的。但在使用同步电动机时必须去除其空载的功能。在选择电工机的负载时,通常需要将其参数控制在40%左右,当要求变压器的负载达到60%上时,参数控制在75%~85%左右为宜。但无论采用的是那种供电方式,工业企业都要采取变压器功率回收的方式来降低能源的损耗,从而实现对生产成本的有效控制。在选择对点攻击时,应当先制定电动机的年运行标准,通常是3000h。此外,发电机应当选择节能型的单机,并在运行过程中保持低负载的状态。

3.2对供配电中功率因数的提升

提升功率因数也是提高工业供配电系统节能效果的有效方式。一般工业企业会采用补偿的方式来提高功率因数,也就是对电压较低位置的无功功率使用低压电容器进行功率的补偿。而对于电压较高的位置则采用高压电容器来补偿无功功率。具体的补偿方式包括就地补偿、集中补偿、分散补偿等形式。在补偿方式的选择上,应当以节能的效果最为主要的考虑因素,并根据无功功率的特点对几种补偿方式进行综合应用。

3.3对供配电中抑制谐波的应用

抑制谐波也是降低供配电过程中能源损耗的重要途径。所谓的谐波就是指会对供配电系统供电效率产生较大影响的事物。谐波的存在不仅会产生极大的能源消耗问题,还会对接入系统中的设备产生较大的破坏,因此必须对供配电系统中的谐波进行及时有效的处理。通常会采用滤波器来处理谐波,在实际应用中将有源和无源结合起来能够起到更好的处理效果。此外,还可以采用在变压器的低压范围内安装滤波器的方式来处理谐波。除了上述的这些主要因素外,在供配电的过程中,线路的设计、相关设备的选用等都会对能源消耗率产生影响,在采取节能措施时可以综合这些因素进行科学有效的处理。

3.4照明系统的节能设计

照明设备也是工业生产过程中重要的能源来源,选择节能型的灯具能够起到良好的节能效果。当前市场上已经有很多节能效果较好的灯具设备,如LeD灯具、半导体灯具等,此外通过充分利用自然光源、设置自动光源、光照亮度的调节、缩小照明区域大小等方式也可以起到更好的节能效果。照明系统所耗费的电能在整个工业生产中占到了很大的比例,因此必须对其进行合理地节能控制。具体的方法包括以下几个方面。首先,对供配电系统中所需要的照明设备数量进行科学的计算,并按照我国的照明设备使用标准、照明功率、亮度等参数进行照明设备的选用和安装;其次,在进行照明设计的载重分配时应当根据三相载重的方式进行分配,确保分配的合理与均衡,从而防止电能在电线上的过量损耗;最后,在照明系统的设计时要注重照明灯具与光源的选择,新型的t5与t8灯具在节能效果上要远高于传统的白炽灯,而紧凑型的荧光灯具则比传统灯具具有更长的使用寿命。高压钠灯的节能效果要高于汞灯。设计人员在设计照明系统时应当充分考虑到这些因素,充分发挥节能灯具的优势。

3.5人工无功功率补偿

人工无功功率补偿是指通过在系统中装配无功功率补偿设备来提高功率因数。无功功率的损耗情况不同,所采取的补偿方式也有所不同,当前常用的补偿方式包括并联电力电容器、分散补偿、集中补偿的方式等。无论采取哪一种补偿方式,都要以达到最佳的节能效果为目标。

结语

在严峻的能源现状下,彼此采用合理的节能技术对我国工业供配电系统的运行模式进行调整,促进相关企业的可持续发展以及能源的节约。而工业供配电的节能技术应用是一个复杂的过程,在今后需要进行更多的研究。

作者:刘伟坚单位:惠州电力勘察设计院有限公司

参考文献

[1]刘伟.供配电设计中的节能方法和措施初探[J].科技资讯,2013(16):32-33.

工业节能技术篇8

关键词循环水系统节能技术应用

1概述

近年来,受国内、国际大环境影响,化工企业竞争日趋激烈,利润逐渐压缩,节能降耗成为一个重要的课题。循环水系统作为化工行业耗能大户,节能降耗工作一直备受关注,国内循环水节能改造技术种类繁多,水平参差不齐,有的改造并没有达到理想的节能效果。

2循环水系统改造技术的选择

目前国内常用的循环水泵节能改造技术主要有五种方式。(1)叶轮切削技术,对循环水泵叶轮外缘进行切割;(2)变频器等调速技术;(3)更换高效叶轮;(4)更换高效节能泵;(5)水轮机改造。一般企业会从以上五种技术中选取一种或几种进行改造。

2.1叶轮切削技术

叶轮切削技术即是对水泵叶轮外缘进行切割处理,以降低水泵出力,减少流量,降低扬程为手段,从而降低水泵电机的运行电耗,达到节能的目的。这是最简单的水泵节能方法,适用于原本选型过大,存在大马拉小车问题严重的水泵。此技术优点为操作简单、施工时间短、投资低;缺点是叶轮切削后,本身低效运行的水泵效率继续降低,同时泵组与系统的匹配度也更差,一般来说叶轮切削后吨水能耗反而更高,水泵仍存在一定节能潜力。

2.2变频器等调速技术

根据频率与转速、流量成线性关系,与功率成三次方关系的原理,以改变频率进而降低水泵流量、扬程达到降低水泵电机运行电耗的方法。变频器的适用情况为工艺变化较为频繁,设备运行参数不断变化的工况。由于在改造时不需要对设备本身进行改造,施工对设备运行影响较小,受到一些企业的欢迎。但是对于工业冷却循环水系统,由于水泵运行参数基本稳定,变频器并不适用。现在许多企业并未使用变频运行而是仅做降频运行,作为高压变频器如此大的资金投入,此种改造技术的实用性并不高;同时,根据流体机械的转速原理,当流体机械的实际转速低于设计转速的70%时,流体机械本身的效率将开始下降,达到50%时,效率将急剧下降,因此即使有很大的降频空间,也不建议直接增加变频改造。

2.3更换高效叶轮

更换高效叶轮是将原叶轮拆除后更换高效叶轮的一种节能方法,以提高水泵的运行效率,达到节能的目的。通常改造前,节能公司会对水泵压力及流量进行测试,根据实际运行参数设计水泵叶轮,此技术适用于水泵实际运行状态与设计状态偏差不大的情况,一旦偏差较大,更换的叶轮与蜗壳间隙超过设计标准,水泵的运行效率将大幅下降。更换叶轮同叶轮切削有同样的优点,操作简单、施工时间短、投资较小。但要注意有的公司将普通叶轮切削后作为高效叶轮来替换原叶轮。

2.4更换节能水泵

更换节能水泵是在更换高效叶轮的基础上将原泵体一同替换,这也是根据现场测试的流量、压力数据来设计的高效节能泵,可以解决水泵本身效率低,水泵与系统匹配度差的问题;同时又解决了蜗壳与叶轮的匹配问题。此项技术适用于绝大多数的循环水系统改造,改造具有周期较短,施工较为简便的优点。

2.5水轮机改造

水轮机改造技术是将冷却塔风机由电机驱动改为利用循环水回水余压驱动风机运行,可以节省一台冷却塔风机的能耗,此技术适用于有较多高位用冷却水装置的循环水系统,有较大自流回水压力的化工生产装置。由于水轮机可以直接节省电机的运行能耗,许多企业将此技术进行推广;但是很多没有高位用冷却水装置的企业也作为推广对象。这种情况的循环水系统中,回水压力来自于水泵提供的压力,实际水轮机所做的功是由水泵的功转化而来的。水泵机械能转化为水的动能,再由水的动能转化为风机的机械能,如此转化效率只有40%左右,实际并非真正的节能,同时水轮机还普遍存在冷却塔震动及维修麻烦的问题。循环水系统节能技术还存在着适用性的问题,更好地挖掘循环水系统的潜力是一个重要的课题。

3YaSa循环水系统整体优化方法

循环水系统整体优化的方法,是从多角度解决整个循环水系统节能降耗的问题。循环水系统大致分为循环水泵组及电机,换热单元,冷却塔及吸水池三部分,重要的用电部分虽然集中在泵组及电机,但是其他部分对整个系统的能耗也有很大影响,其它部分能否有序、高效运行也影响着泵组及电机部分的运行。YaSa循环水系统整体优化方法从循环水系统各个部分入手,逐一解决影响系统运行效率的问题,达到整体优化,深挖潜力的效果。

3.1循环水泵组及电机单元

循环水泵组及电机单元由循环水泵及电机组成,其能耗占循环水系统总能耗的80%以上,因此对于泵组及电机单元的改造最为重要。循环水系统整体改造在此单元做了如下的优化工作。(1)水泵优化①首先运用高精密的测试仪器对系统运行数据进行测试;②根据运行参数做计算机数值模拟,计算系统与泵组匹配的最佳运行点;③按照最佳运行点参数进行高效叶轮设计;④采用3D打印技术打印叶轮,进行实验平台模拟,进一步修正最佳参数;⑤最终参数确定,订制高效节能水泵。(2)泵组运行优化①确定冬夏及过渡季节运行参数;②根据运行参数进行泵组大小泵匹配的优化。(3)高效电机①更换低效电机为ie3高效电机;②根据系统适用性采用变频等调速装置。

3.2换热单元

换热单元是循环水系统主要的功能体现部分,在这里进行的热交换是循环水系统的主要作用。通常循环水节能改造并不对换热单元有过多关注,但是实际上换热单元中存在诸多节能潜力。绝大多数换热单元存在水力失调,由于某些环路存在剩余压头即某些环路的阻力过小时,这些环路的实际流量就将超过设计流量,而其他部分可能达不到设定流量,就会出现冷热不均。企业普遍存在个别换热器换热效果不好,整个循环水系统都要增量的问题。YaSa循环水系统整体优化方法在换热管网水力平衡调整方面做了如下优化工作。①采集整个换热单元各装置、各换热器的进出口温度,管径,标高等参数;②根据采集数据对换热管网进行建模分析,找出水力失调的原因并进行调整;③对个别高位换热装置或换热器加管道泵增压,降低总管网压力,降低能耗。

3.3冷却塔单元及吸水池单元

冷却塔作为循环水系统的末端,最重要的功能就是对回水进行降温冷却,降温效果也直接影响着系统循环水量和系统能耗。按照大气温度30℃,循环水供水温度25℃,回水温度35℃,根据计算冷却塔冷却水温降低1℃,水泵能耗可以降低8.4%,因此增强冷却塔的换热效率也可以大幅降低循环水系统能耗。YaSa循环水整体优化方法中,针对冷却塔及吸水池单元可以做以下优化工作。①冷却塔高效填料及布水器喷嘴优化;②更换高效碳纤维风机叶片;③旁滤系统的单独泵组设置。通过循环水系统整体优化的技术改造,将循环水系统作为一个有机的整体进行全方位的优化,不再从单一的循环水泵或风机下手,真正的解决了循环水系统存在的高耗能问题,也更加深入的挖掘了循环水系统的节能潜力。

4应用案例

去年山东联合化工有限公司采用了我公司YaSa循环水系统整体优化技术对三胺二循环水系统进行了整体优化节能改造,对循环水泵组进行了更换,对换热单元进行了水力优化,对冷却塔进行了优化调整,最终验收时节电率24.78%,节能效果十分明显。

5结束语

工业节能技术篇9

关键词:工业建筑;电气设计;节能;变压器;照明

abstract:thedevelopmentofeconomydevelopmentdependsontheenergy,theshortageofenergy,isafundamentaltooureconomicdevelopmentrestrictionfactor,andthereforetothedevelopmentofnationaleconomy,itmustdependsonthecomprehensiveutilizationofenergy.,highenergyconsumptionandindustrialconstructionishowtoreasonableenergysavingtechnologiesappliedintheindustrialelectricaldesign,inordertoreducetheelectricenergyconsumptionintheindustrialbuilding,istheresearchquestionshouldbepaid.thisrequiresdesignersinthedesignprocess,schemecomparison,fromtheaspectssuchassafety,reliability,economyandenergysavingmakeacomprehensiveconsideration.thisarticlefirstanalyzesthepresentsituationoftheindustrialbuildingelectricalenergysavinginourcountry,thendbfromthepowersupply,transformers,controlsystemandlightingsystemfouraspectsdiscussestheapplicationofindustrialelectricenergy-savingtechnologyinthedesignofthepoint.

Keywords:industrialbuilding;electricaldesign;energysaving;transformer;lighting

中图分类号:S210.4文献标识码:a文章编号:2095-2104(2013)

目前我国工业建筑电气节能设计的现状

在发达国家建筑电气节能早就引起了人们的关注,早在上世纪70年代,欧洲一些国家就已经对建筑电气节能非常重视,制订了一系列有法律效率的规定来约束电气节能。而直到80年代末我国的第一个建筑节能标准还停留在试点阶段,1991年,北京市以行政命令的方式决定所有在该市区内的新建居住建筑都必须执行该标准,这才使该标准的执行取得了突破。随后,其它省市也提出相应的措施,我国的建筑节能工作才取得了实质性的进展。

1998年1月1日全国节能的大法--《中华人民共和国节约能源法》颁布实施,标志着我国把对能源的节约利用上升到法律的高度。从此,建筑节能作为一则法律程序必须考虑。今天,建筑节能在民用建筑方面已经得到了广泛的认同和应用。建筑节能设计已经象建筑、结构、排水、电气一样成为一个设计项目。如果一栋建筑的设计没有考虑节能,这个设计将不会被批准建造。

但是工业建筑的电气节能设计一直没有得到重视和普及应用,其中的原因有很多。

首先,各种工业的生产工艺区别很大,难以有一个统一的标准。

其次,工业电气的设计首先要满足生产工艺的要求。建筑的电气设计以经济实用为主,业主考虑的是工程的先期投入,也就是把有限的资金花在能创造价值的方面,而考虑长远利益较少。因此工业建筑电气节能的推广不如住宅、民用建筑这样普遍。但是电气节能在工业建筑的推广也有其重要意义,长远来看,节能设计虽然先期投入较多,但是投入生产之后很短的时间就能收回多投入的成本,远期效果非常可观。

工业电气设计中节能技术应用的要点

(一)供配电系统中的节能技术应用

工业电气与普通民用电气的主要区别是:用电负荷等级高,用电设备相对密集,对连续性供电的要求较高。为达到节能的效果,从以下几方面进行考虑。

供配电系统的环节不宜过多,尽量做到简单可靠

过多的配电环节会造成额外的能量损耗。这也是规范规定“同一电压等级供电系统配电级数不宜多于两级”的原因。

应合理选择设备的供电电压水平

同等情况下,电压水平高,损耗相对较小。如工业、企业大量使用的压缩机、循环水泵等,常采用6/10kV供电,既降低了供电线路上的电流,又减少了铜损耗,还能减少铜材的浪费。

3、变电所应尽量深入负荷中心

大多数情况下,工业、企业内的负荷多为低压交流380V,若距离过远,为满足起动压降和运行压降的要求,增加电缆的截面,势必造成铜材的大量浪费。所以,如果厂区面积过大时,应采用合理的供电半径统一筹划,设置多个变配电装置,缩小线路的距离,降低损耗。有些工程项目在初期规划时并不十分合理前期电气专业人员往往没有介入总体规划,而参与时才发现变配电所的位置设置不合理,这时再调整总图会影响整体布局。所以,在设计初期时可与总图专业协商,尽量将变电所设置在负荷中心。万不得已时,可设置多个变配电所,每个变配电所应在相应的负荷中心。如果有爆炸危险区存在,在满足规范的前提下,可将变电所设置在爆炸危险区外并临近,将室内外地坪高度差提高至0.6m,就能达到降低能耗的效果。

采用功率因数补偿

在工业企业中大多数用电负荷为机泵。由于电机为感性负载,会产生功率因数滞后,如果不进行补偿,会造成线路损耗和变压器损耗增大。在SH3038—2000《石油化工企业生产装置电力设计技术规范》推出后,石化装置设计人员将低压补偿取消,这种做法有欠妥当。如果补偿只设置在6/10kV侧,低压侧不进行补偿,负荷较多时配电变压器的数量会相应增加或变压器容量会相应增大,很容易造成额外的电能浪费。所以,应采取就地补偿原则,从设计上保证节能,可即变压器后侧进行相应的补偿,在同样负荷率的情况下,使变压器的效率提高。

(二)变压器选择的节能应用

工业厂区选择变电所的地点时,应尽量设置在负荷中心点,这样可减小变电所低压出线线路的长度,减少线路的损耗。

2、变压器的有功功率损耗包括变压器空载损耗和有载损耗,即:

pb=p0+β2pk

其中,pb为变压器的有功损耗;p0为变压器的空载损耗;pk为变压器的有载损耗;β为变压器的负载率。

p0又称铁损,它是由铁芯涡流损耗及漏磁损耗组成,是固定不变的部分,它的大小取决于矽钢片的性能及铁芯制造工艺。所以变压器应选用节能型的,如S10型、S11型等油浸变压器及干式变压器,可减少损耗,提高效率。

pk是传输功率的损耗,即变压器的线损,决定于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小,与负载率β2成正比。因此,应选用阻值较小的绕组,可采用铜芯变压器。

从β2pk用微分求它的极值,在β=50%处每千瓦的负载,变压器的能耗最小,但在β=50%负载率时仅减少变压器的线损,并未减少变压器的铁损,因此也不是最节能的措施。在实际

使用中有一半变压器没有投入运行,这无疑是在节约了电能的同时浪费了由于变压器容量加大而白白消耗掉的其他资源。所以在综合了各种费用,又要使变压器在使用期内预留适当的余量,变压器最经济节能运行的负载率一般在75%~85%之间。

(三)控制系统节能设计的应用

在工业企业生产装置和生产线上往往有集散控制系统(DistributionControlSystem,DCS)或者可编程逻辑控制器(programmableLogicCon-troller,pLC)参与逻辑控制,是为了提高系统自动化程度,减少人工成本。在以往的设计中,为了减少一次性生产成本投入而减少DCS点数,将应控制的起动和停止由一个继电器输出控制。但如只有一个控制点,则该接点需要一直保持才能达到起动并正常运行的要求。因此,该接点的继电器需要一直带电,造成大量的电损耗。如采用1个继电器接点控制,则DCS采用的不间断电源(UninterruptedpowerSource,UpS)容量往往会比采用2个继电器控制时的UpS容量大,即使增加了输出i/o卡件,也能达到很好的节能效果。

采用两个继电器的控制方式(如图1、图2所示)优点如下:如果装置第一次是在开起现场,当顺利开起后,转换开关在旋转的过程中运行的设备不会停止;而选择1个继电器输出控制设备起停时,转换开关在旋转的过程中运行的设备会停止。

图1DCS或pLC有2个输出图2DCS或pLC仅1个输出

(四)照明系统节能设计的应用

供电方式的节能

照明线路的损耗约占输入电能的4%左右,影响照明线路损耗的主要因素是供电方式和导线材质、长度及截面积。大多数照明电压为220V。照明系统可由单相二线、两相三线、三相四线三种方式供电,三相四线式供电比其他供电方式线路损耗小得多。因此,照明系统应采用三相四线制供电,且尽量保持三相平衡,满足最大不平衡相负荷不超过三相平均负荷的15%,最小相负荷不小于三相负荷平均值的85%。供电电源的质量也会影响照明灯具的性能,因此工业建筑设计中做到不与冲击性电力负荷及工艺负荷合用变压器,以有效地控制照明灯具的端电压。此外,导线材质、长度及截面积也应在设计中优化考虑。

2、照明光源的选择

(1)天然光

从照明节能方式选择光源,首选无需置疑肯定是天然光。天然光是取之不尽,用之不竭能源,充分利用天然光是最绿色环保节能的照明方式。随着人们对能源和环境保护的日益关注,工业建筑物中如何充分利用天然光源来节约照明用电已引起广泛重视。工业建筑物中露天的装置区及大面积的厂房,天然光都应当充分加以利用,设计中将采光和照明有机地结合起来,可采取以下措施:

导光管法、采光搁板、反射高窗、棱镜窗等,此几种措施都可以充分利用各种导光和反光装置将天然光引入室内进行照明,这需要同建筑专业紧密配合,以达到建筑物照度要求,这是节约照明耗能的重要方式之一。如在大型化工仓库中,在棚顶设计中采用透光板,充分利用自然光。

(2)工业建筑较民用建筑复杂,需注意环境温度、湿度、振动、污秽、尘埃、腐蚀、有爆炸和火灾危险介质等情况需综合考虑灯具及其光效、色温、显色指数、光源寿命和价格等因素。在设计中,根据工程的性质,使用的场所,人员的视觉要求等,选择不同的光源。

如:高度较低的室内场所(如办公室、会议室等),应采用细管径直管形荧光灯、紧凑型荧光灯或小功率的金属卤化物灯等光源;高度较高的室内场所(如工业厂房等),应采用金属卤化物灯或高压钠灯。也可采用大功率细管径荧光灯;室外场所,应选用高压钠灯等使用时间较长的气体光源以及利用太阳能作为能源。选择的光源必须结合适合的灯具使用,在设计中,应注意选择控光效果好,效率高的节能灯具。保护罩,格栅等等都直接影响到照明的效率,会间接提高电能的损耗。此外,公共场所如厂区路灯等夜间照明采用的是白炽灯、水银灯,应改造成为紧凑型荧光灯,可节电50%左右。办公楼、操作间照明的老式灯具应改造成带电子镇流器和细管径灯管的节能型荧光灯,节电15%以上,还能延长灯管的使用寿命约60%,光效高达50%,还具有消除频闪效应及噪声等优点。

改善灯具控制方式

面积较小的房间宜采用一灯一控或两灯一控;面积较大的房间采用多灯一控的方式,但每个开关控制的灯数不宜太多,也应考虑适当数量的单控灯;建筑内的楼梯间、走廊等公共通道的灯具宜采用光电、声控开关控制;在远离侧窗的天然采光不足的区域内的电气照明,宜采用光电控制的自动调光装置;室外宜采用程序控制或光电定时开关控制。

结语

综上,工业建筑电气设计的节能潜力很大,在工程设计中应精心考虑,并从安全性、可靠性及经济性等多方面反复比较设计方案,拿出一套符合各种技术指标,满足功能需求的,行之有效的而又最节能的方案,从而达到真正节约电能的目的。

参考文献

[1]黄明霞,高宇.对选煤厂设计中电气节能的探讨[J].煤炭加工与综合利用,2007.3.

工业节能技术篇10

【关键词】工业与民用建筑;节能技术;运用

中图分类号:te08文献标识码:a文章编号:

一、工业与民用建筑工程中施工节能的涵义以及主要特征

(一)工业与民用建筑施工节能的涵义

随着可持续发展理念的提出和人们环境保护意识的不断增强,使得建筑施工节能技术成为备受关注的话题。作为能源消耗大国,进行施工节能技术的开发与应用对我国有着重要的作用。建筑节能一般来说是指为人们提供比较舒适、健康、节能和安全的居住和工作场所。对于建筑行业来说,工民建筑企业要参照国家颁布的行业节能标准,认真贯彻执行有关建筑节能标准中的主要条款,保证建筑行业朝着节能的方向发展。国家颁布的节能标准是为了高效的利用土地、水资源、建筑材料等能源,充分利用可再生能源,实现建筑行业的节能施工。在工民建筑工程中的建材、图纸设计、施工技术等方面都要引入节能理念,促进我国建筑行业的节能技术的发展。

(二)工业与民用建筑工程中节能建筑的主要特征

把节能施工技术引入工民建筑工程中能够降低能耗,节约资源,从而实现绿色建筑。通常我们说的节能建筑主要具有以下特征:首先,非常注重建筑和环境保护之间的关系,强调是建筑物的寿命周期。在工程项目的选址、规划、设计和施工运营等阶段都权衡建筑和环境之间的相互关系。其次,在施工技术的选择方面,要选择先进的技术手段和措施,提高资源的利用率,降低单位能耗。最后,工程项目建设中设计的材料采购、物料运输以及施工生产过程中,都要坚持以人为本,加强环境保护,实现人与自然的和谐发展。

二、工业与民用建筑工程中节能施工的重要意义

能源是全球经济发展的基础,但是随着经济发展步伐的加快,对于能源需求量的增加,这使得许多不可再生资源面临枯竭的窘境,可以说能源危机正威胁着全球经济发展。在我国工民建筑工程施工中引入节能施工技术具有经济意义和社会意义。

首先,工民建筑工程施工节是涉及跨行业、跨学科、综合系统的先进技术。建筑行业施工节能不仅涉及土木工程学、城市规划、机电设备、电子信息等众多学科和领域,而且也与经济技术、人文科学和行为科学存在着密不可分的联系。

其次,工民建筑中节能施工技术的推广和应用具有重要的意义,这不但能够促进建筑工程行业相关技术的发展和创新,而且也推动了建筑工程行业整体水平的提高。工民建筑工程中建筑节能充分体现了可持续发展的理念,也体现了建筑科学技术的经济增长点。在加速国民经济发展的同时,带动了相关产业的发展,保护了生态环境。

再次,工民建筑工程施工节能技术重点强调了对于新能源等可再生能源的开发与利用,例如光能、太阳能、风能等可循环利用的资源,节约或者降低对于传统能源的使用。在工民建筑中推广节能施工技术能够提升建筑工程整体技术的应用水平,促进经济的循环发展。

三、工业与民用建筑工程中节能施工技术的具体应用

(一)在工业与民用建筑工程中对节水技术的应用

工程项目节能施工中重要的环节就是对新技术的引进和利用,通过相关的技术来降低对于能源的依赖。因为工民建筑工程的施工工期较长,工艺相对复杂,在建设过程中对于水资源的需求量很大,特别是混凝土对于施工用水需求量很大。从我国工民建筑工程中对水资源的使用量来看,每年能够消耗约为3.7亿吨的水资源。可见,引用节水技能进行节能施工,降低对水资源的使用量,对于我国水资源相对紧缺的国家来说具有非常重要的意义,可见节水技术是节能施工中不能忽视的问题。

(二)建筑物表面加强对于采光技术的应用

在工民建筑工程的施工项目中,加强建筑物表面采光技术的应用具有重要的经济价值和社会价值,这里主要是指对于自然光线的合理利用。通常所说的采光技术可分为两种方式:直接利用和间接利用。在工民建筑工程中对光线的直接利用是指传统的侧面采光技术,利用侧面采光容易受空间的制约,所以,在现代工民建筑的施工工序中更加注重对光线的间接利用,这种技术能够在更加广阔的范围内进行采用,使得光线的质量和视觉效果都优于传统的技术,而且能够最大限度上节约工民建筑对于热能耗的消耗,从而节约资源。

(三)建筑工程中供热采暖系统中技术改进

在工民建筑中,对于供暖系统的技术改进一直是重要课题。在我国的建筑工程中,主要是采用集中供热为主、多种供热方式相结合的供热取暖系统,这使得供热厂、热力公司等供热系统非常注重进行节能技术的改造。依据供热体制的改革,在供热系统中可以应用采暖

温度控制与采用温控阀、热量表、热量分配计的双管或单管采暖系统技术。不断进行多种能源的开发和利用,设定不同规模的集中式供暖系统。

(四)太阳能新技术在工民建筑工程中的应用

太阳能是无污染、可循环利用的重要的天然能源,现在在各行各业中都有利用,尤其是在现代工民建筑行业中。在工民建筑工程中引入太阳能新技术,将散热、遮阳、能源收集于一体,利用特定的阳光反射等装置为建筑物提供所需的光照和能量,从而节约对于传统能

源的消耗,实现混合型太阳能应用技术的快速发展。太阳能新技术的发展已经成为现代节能施工技术的重要标志。

结语

在工民建筑工程中,在建筑材料的采购、工程施工、工程竣工等整个环节中,都在消耗着巨大的能源,所以,提倡科学环保的节能理念,并采用节能施工技术,保证建筑行业的长远健康发展具有重要的意义。从我国建筑节能的发展现状来看,在工民建筑施工中引入现代