馬延寧 鄭廣軍/(山東華樂新材料科技股份有限公司)
節(jié)能減排己經(jīng)成為全球和全社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。在紡織行業(yè),棉紡廠是用電大戶,棉紡織用電占總成本的比重不大,但在棉紗加工費(fèi)中所占比重較大,因此在棉紡廠節(jié)能的重點(diǎn)是節(jié)電。
2.1單機(jī)耗電指標(biāo)
單機(jī)耗電指標(biāo)是指某一機(jī)臺(tái)設(shè)備單位時(shí)間的耗電量,一般以每小時(shí)耗電量表示。比較同類機(jī)臺(tái)的耗電量可以找出耗電量高的機(jī)臺(tái),督促降耗。
2.2單位產(chǎn)量耗電指標(biāo)
單機(jī)耗電量不能反映企業(yè)耗電水平,必須以每100公斤棉紗的耗電量,即單位產(chǎn)量耗電量表示生產(chǎn)企業(yè)的耗電水平。
2.3折合標(biāo)準(zhǔn)品單位產(chǎn)量耗電指標(biāo)
單位產(chǎn)量耗電指標(biāo)只能比較同一企業(yè)同一品種不同時(shí)期的耗電水平。眾所周知,紗線產(chǎn)量與生產(chǎn)品種、捻度系數(shù)、紡紗線密度、紡紗卷裝等因素有關(guān),必須折合成標(biāo)準(zhǔn)品產(chǎn)量,再計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)品耗電量,才能對(duì)不同企業(yè)、不同品種的耗電水平作出可比較的考量,有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)品產(chǎn)量的折算(一般以29tex純棉紗為標(biāo)準(zhǔn)品),可參考《棉紡手冊(cè)》。
3.1配電系統(tǒng)節(jié)電措施
工廠中電能的分配主要是工廠的配電系統(tǒng)完成,它包括輸電線路、變壓器、配電柜以及用電設(shè)備。下面從無功補(bǔ)償、三相負(fù)荷平衡、新型設(shè)備應(yīng)用方面介紹配電系統(tǒng)中節(jié)電的措施。
3.1.1治理電網(wǎng)諧波,應(yīng)用新型變配電設(shè)備,提高運(yùn)行效率。
我公司原來是S9變壓器和老式配電柜,應(yīng)用效率低,占用空間大。我們有計(jì)劃的對(duì)車間四個(gè)配電室進(jìn)行技術(shù)改造。淘汰老式的高低壓成套設(shè)備和S9變壓器,選用先進(jìn)的抽屜式高低壓成套設(shè)備和SM11系列變壓器,并且在在改造時(shí)對(duì)負(fù)荷重新規(guī)劃,使變壓器運(yùn)行在最大經(jīng)濟(jì)區(qū),提高變壓器的運(yùn)行效率。我們還請(qǐng)專門的諧波治理企業(yè)對(duì)我們廠4個(gè)配電室的6個(gè)變壓器進(jìn)行了諧波測量。具體測量數(shù)據(jù)如下:
3.1.2對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn)行合理的無功補(bǔ)償,提高功率因數(shù)
在紡織行業(yè)的配電系統(tǒng)中,許多用電設(shè)備,如電動(dòng)機(jī)、變壓器、照明燈的鎮(zhèn)流器等都是電感性負(fù)載,會(huì)產(chǎn)生滯后的無功電流,降低供配電系統(tǒng)的功率因數(shù),增加線路的無功損耗降低末端電壓,減少變配電的有功功率的輸送能力。因此,在供配電系統(tǒng)中裝設(shè)電容進(jìn)行無功補(bǔ)償,可達(dá)到減少無功電流提高功率因數(shù)的目的。
無功補(bǔ)償?shù)姆绞椒譃楦叩蛪杭袩o功補(bǔ)償和就地?zé)o功補(bǔ)償。在集中補(bǔ)償中,我們?cè)谂潆娛野惭b專門的無功補(bǔ)償柜,通過應(yīng)用智能無功補(bǔ)償控制器檢測系統(tǒng)中的電氣參數(shù),通過電容投切專用接觸器進(jìn)行投切,從而進(jìn)行實(shí)時(shí)無功補(bǔ)償。在就地?zé)o功補(bǔ)償中,我們對(duì)大功率的設(shè)備(15kw以上)通過無功電流、功率因數(shù)檢測、加入合適地電容器、與電機(jī)并列運(yùn)行、對(duì)電機(jī)進(jìn)行就地?zé)o功補(bǔ)償。通過兩種方式的合理結(jié)合、使公司的配電網(wǎng)絡(luò)功率因數(shù)在0.96%以上。
3.1.3平衡三相負(fù)荷,避免三相不平衡
供電線路中三相負(fù)荷不平衡,會(huì)引起配電網(wǎng)絡(luò)相線及零線電能損耗增加。使電動(dòng)機(jī)繞組溫度升高,影響電動(dòng)機(jī)輸出功率,同時(shí)還會(huì)增大線路的電壓降,影響用電設(shè)備的正常使用。也會(huì)使零序電流過大,使變壓器局部零件雜聲增高,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致變壓器運(yùn)行故障。因此在供電線路中取用單相電時(shí),注意保護(hù)三相負(fù)荷平衡的問題,必要時(shí)采用調(diào)節(jié)單相電壓及濾波器抑制諧波的方法來平衡三相負(fù)荷。
3.2空調(diào)風(fēng)機(jī)和水泵的變頻改造
根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)原理公式:n=60f(1-S)/P(式中:n-電機(jī)轉(zhuǎn)速,f電源頻率,p-電機(jī)的極對(duì)數(shù),S-轉(zhuǎn)差率)可以看出,當(dāng)P不變,均勻的改變電源的頻率,就可以連續(xù)改變電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速。根據(jù)流體力學(xué)的基本定律可知:風(fēng)機(jī)泵類設(shè)備均屬于平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載,即:轉(zhuǎn)速與流量、壓力以及軸功率具有如下關(guān)系:流量與轉(zhuǎn)速成正比,壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正比,軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。即當(dāng)我們改變異步電動(dòng)機(jī)的頻率,使電機(jī)轉(zhuǎn)速降為原轉(zhuǎn)速的80%,功率降為原功率的0.83,即51.2%,可見異步電動(dòng)機(jī)變頻改造節(jié)能潛力巨大。
根據(jù)電動(dòng)機(jī)及風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載的特點(diǎn)和我廠空調(diào)風(fēng)機(jī)泵類電機(jī)的功率特點(diǎn),綜合設(shè)備的性價(jià)比,達(dá)到最佳利用率,使節(jié)能更加明顯,避免節(jié)能不節(jié)資的情況,我們只對(duì)功率在15kw以上的空調(diào)風(fēng)機(jī)水泵電機(jī)進(jìn)行變頻改造。從各專業(yè)報(bào)紙、雜志上有成熟的技改方案借鑒,我們選用國內(nèi)品牌正泰NI0l-PS4系列風(fēng)機(jī)泵類專用變頻器進(jìn)行技術(shù)改造。首先我們對(duì)風(fēng)機(jī)改造前后的風(fēng)壓、功率、電流都進(jìn)行專門測量,在風(fēng)壓能保證正常生產(chǎn)的情況下盡量降低頻率。就我廠空調(diào)運(yùn)行情況,目前風(fēng)機(jī)電機(jī)頻率在春秋季節(jié)大都運(yùn)行在30-40Hz就能滿足生產(chǎn)需求,冬季更少。在夏季為了保證降溫還能適當(dāng)提高速度增加風(fēng)量。對(duì)于泵類,我們?cè)谧冾l改造時(shí)參考平時(shí)的管道壓力,增加一個(gè)壓力變送器,對(duì)管道壓力進(jìn)行閉環(huán)控制,從而確保恒壓供水。大多時(shí)候水泵頻率在40Hz左右就能使管道壓力滿足生產(chǎn)要求。通過對(duì)空調(diào)室風(fēng)機(jī)水泵的變頻改造,進(jìn)行節(jié)能比較,節(jié)電量在20%以上。
3.3對(duì)細(xì)紗巡回吹吸風(fēng)機(jī)的間歇運(yùn)行節(jié)電改造
在我們廠,細(xì)紗車間分老細(xì)紗和新細(xì)紗兩個(gè)車間,在老車間機(jī)臺(tái)多為502、503老車型且空間橫向距離比較大,在新車間機(jī)臺(tái)多為506、507、12k8等新車型且空間較緊湊。根據(jù)以上兩種情況,我們對(duì)老車間的巡回風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造時(shí)采取的方案是:一臺(tái)細(xì)紗機(jī)安裝一臺(tái)巡回風(fēng)機(jī),利用專門的ST3R間歇循環(huán)時(shí)間繼電器,控制風(fēng)機(jī)電機(jī)每運(yùn)行15min等待10min.對(duì)新細(xì)紗機(jī)我們充分利用機(jī)臺(tái)為PLC控制，橫向緊湊的特點(diǎn),我們方案是:在細(xì)紗機(jī)之間隔臺(tái)安裝巡回風(fēng)機(jī),通過在PLC中加入風(fēng)機(jī)電機(jī)間歇程序使風(fēng)機(jī)電機(jī)運(yùn)行時(shí)間控制在每運(yùn)行15mm間歇等待5mim。通過實(shí)踐比對(duì),粗略統(tǒng)計(jì)節(jié)電量能達(dá)到35%以上。
3.4對(duì)車間照明的節(jié)電改造
我們廠原來應(yīng)用T8日光燈具,其日光燈的功率為36w,該燈具有耗電高,光效低等不利于降低電能的因素。同時(shí),我們廠對(duì)車間照明控制是成片開關(guān),不能合理利用外部光源對(duì)車間照明進(jìn)行開關(guān)。鑒于上述情況,我們按照選用一般照明,局部照明和混合照明三種方式,合理的選擇照度值,選擇照度必須與進(jìn)行的視覺工作相適應(yīng),充分利用外部光源,綜合考慮照明系統(tǒng)的總效率的原則。通過對(duì)車間照度測算,調(diào)整照明布局減少燈具的數(shù)量,減少開關(guān)控制照明范圍,使照明能間隔開關(guān)。嚴(yán)格控制照明開關(guān)時(shí)間,并且我們把燈具更換為功率為12w的LED節(jié)能燈具。通過此次照明改造,雖然投資比較大,但從長遠(yuǎn)來看還是有收益的。通過對(duì)比,單從照明節(jié)電就在50%以上。
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