高效節(jié)能電機(jī)在電器設(shè)備中的運(yùn)用分析

陳方

文章編號：2095-6835（2016）13-0134-02

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活水平得到了相應(yīng)的提高，對電力的需求量越來越大。在所有電器設(shè)備中，高效節(jié)能電機(jī)占據(jù)著重要的地位。主要對高效節(jié)能電機(jī)在電器設(shè)備中的運(yùn)用進(jìn)行了深入分析，促使高效節(jié)能電機(jī)發(fā)揮更大的作用，為相關(guān)部門和工作人員提供有效的借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：高效節(jié)能電機(jī)；電器設(shè)備；發(fā)電量；供電煤耗

中圖分類號：TM275 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.13.134

與普通電機(jī)相比，高效節(jié)能電機(jī)通過使用新型材料，并對工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)，在很大程度上降低了機(jī)械能，提高了輸出效率。在電力行業(yè)中，加大對高效節(jié)能電機(jī)的應(yīng)用，可達(dá)到提高工作效率、減小損耗、提高用電效率的目的。

1 高效節(jié)能電機(jī)應(yīng)用的必要性及發(fā)展前景

當(dāng)前，國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展步伐加快，促使電力工業(yè)得到了大力發(fā)展，但與此同時(shí)，環(huán)境資源和經(jīng)濟(jì)之間的矛盾越來越突出。為了促使經(jīng)濟(jì)順利實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，在確保經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展的前提下，必須采取積極、有效的措施，進(jìn)一步節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境。

近年來，電機(jī)產(chǎn)品在工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，推動了電力工業(yè)的發(fā)展，給人們生活帶來了巨大的便利，但也給環(huán)境造成了極大的污染。按照我國政府頒布的《節(jié)能中長期規(guī)劃》，將節(jié)約能源作為一項(xiàng)長遠(yuǎn)發(fā)展政策，電機(jī)作為消耗電能的主要設(shè)備，已經(jīng)被納入到節(jié)能降排對象中。為此，采用高效節(jié)能電機(jī)成為了我國未未來發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)節(jié)能的前提和保證。

一直以來，我國電力在工業(yè)需求方面表現(xiàn)得并不是特別強(qiáng)烈，雖然高效節(jié)能電機(jī)已經(jīng)上市很多年，但相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，其在我國市場的占有率不足10%.雖然市場上也有一部分企業(yè)可以生產(chǎn)高效節(jié)能電動機(jī)，但規(guī)模比較小，僅占市場的4%，而且有一部分電動機(jī)主要出口到外海國家，國內(nèi)的需求量依然比較小。究其原因，主要是一部分電力企業(yè)節(jié)能意識比較單薄，對于“節(jié)能”概念，未能深入認(rèn)識。當(dāng)前，世界各國為了進(jìn)一步節(jié)約能源，提高經(jīng)濟(jì)效益，保護(hù)環(huán)境，都積極采取各種有效措施進(jìn)一步提高電能效率。在這種發(fā)展背景之下，“高效（節(jié)能）電機(jī)”的概念應(yīng)運(yùn)而生。

2 高效節(jié)能電機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀

電機(jī)產(chǎn)品主要應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中。為此，國家工業(yè)的發(fā)展速度決定了對電機(jī)產(chǎn)品的需求量，加之全球環(huán)保意識不斷提高，各個(gè)國家都在積極尋找更加有效的節(jié)能措施，尤其是歐美發(fā)達(dá)國家，已經(jīng)把高效節(jié)能電機(jī)運(yùn)用在生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，并不斷創(chuàng)新研究，開發(fā)出節(jié)能效率更高的電機(jī)產(chǎn)品。通過分析調(diào)查，我國在2012年開始，高效節(jié)能電機(jī)主要由歐洲國家生產(chǎn)，亞洲主要集中在日本、印度及韓國等較為發(fā)達(dá)的國家，歐洲主要集中在法國、英國及德國等國家。這些國家的生產(chǎn)總量占世界生產(chǎn)總量的70%.當(dāng)前，高效節(jié)能電機(jī)的生產(chǎn)量已經(jīng)逐步從發(fā)達(dá)國家向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移。

3 高效節(jié)能電機(jī)的運(yùn)行原理及節(jié)能效果

高效節(jié)能電機(jī)，根據(jù)字面意思，主要是使用新型材料和新型電機(jī)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高輸出效率，降低機(jī)械能的損耗、熱能和電磁能，即輸入功率的百分值比有效輸出功率低的電機(jī)。與普通電機(jī)相比，高效節(jié)能電機(jī)的效果更加明顯，工作效率更高。一般情況下，可提高大約4%的功效，總體損耗能量比普通電機(jī)少20%左右，電能可減少15%左右。例如將55 kW的電機(jī)，根據(jù)高效節(jié)能電機(jī)比一般電機(jī)節(jié)省15%的電，電費(fèi)按照0.5元/kW·h來計(jì)算，使用高效節(jié)能電機(jī)2年內(nèi)靠節(jié)電可收回更換電機(jī)的費(fèi)用。

與普通電機(jī)對比，高效節(jié)能電機(jī)在使用過程中的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾方面：①節(jié)能效果更加顯著，效率更高。此外，驅(qū)動機(jī)可實(shí)現(xiàn)軟停、軟起及無極調(diào)速，提高節(jié)電效果。②產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性能更高，延長了使用時(shí)間，提升了運(yùn)行穩(wěn)定性。③溫升小，采用可降低損耗設(shè)計(jì)，進(jìn)一步延長了使用壽命，提升了設(shè)備運(yùn)行的可靠性和安全性。④減少了對環(huán)境所造成的污染。⑤其電機(jī)功率與1接近，大大提升了電網(wǎng)品質(zhì)因數(shù)。⑥不需要因數(shù)補(bǔ)償器增加功率，電機(jī)產(chǎn)生的電流較小，大大延長了系統(tǒng)整體的壽命。

4 高效節(jié)能電機(jī)的主要作用和運(yùn)用條件

發(fā)電廠的主要作用是向全國供應(yīng)電能，發(fā)電廠的生產(chǎn)過程都是通過自動化和機(jī)械化來完成的，需要使用電動機(jī)拖動帶動機(jī)械運(yùn)行，需要消耗大量的電能。

一般來說，發(fā)電機(jī)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)包括發(fā)電量、供電煤耗和廠用電量3個(gè)，它們之間既相互聯(lián)系又相互影響。例如，如果某廠負(fù)荷率下降1%，則會促使廠用電率升高 0.06 %.用電率每變化 1%，對供電煤耗的影響系數(shù)為 3.499%.以裝機(jī)容量 1 000 MW為例，如果按照額定工況運(yùn)行，廠用電率按照 4.2% 來計(jì)算，那么廠用電消耗的容量就會達(dá)到 50.4 MW ，每年消耗的電量為 3.024×108 kW·h；如果廠用電的消耗降低 5%，那么節(jié)省廠用電消耗的電量約 160 MW·h，按照電價(jià) 0.35元/kW·h 來計(jì)算，售電收入可增加大約530余萬元。數(shù)據(jù)表明，經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。

從宏觀角度分析，如果火力發(fā)電廠平均廠用電率降低，可有效緩解資源短缺所造成的壓力，進(jìn)一步提高火電廠的經(jīng)濟(jì)效益，對日益增長的廠用電率產(chǎn)生抑制，確保了我國國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。雖然高效電動機(jī)的效率要高于普通電動機(jī)，但是從制造成本和造價(jià)角度分析，在相同條件下，高效電動機(jī)價(jià)格要高出普通電動機(jī)30%左右，增加了工程的初始投資。雖然高效電動機(jī)的價(jià)格要比普通電動機(jī)要高，但從長遠(yuǎn)角度分析，只要正確、合理地選擇電機(jī)，經(jīng)濟(jì)性還是顯著的。因此，在選擇廠輔機(jī)設(shè)備的型號時(shí)要謹(jǐn)慎，盡可能地選擇高效節(jié)能電機(jī)。

在不斷優(yōu)化工藝專業(yè)后，電動給水泵已經(jīng)被取消，采用汽動引風(fēng)機(jī)驅(qū)動。但是，依然有很多高壓電動機(jī)作為壓縮機(jī)、膠帶輸送機(jī)、水泵、風(fēng)機(jī)等主要設(shè)備的驅(qū)動設(shè)備。為此，可以從以下幾個(gè)方面來考慮輔機(jī)設(shè)備的電動機(jī)的效率和耗能，以此獲取更好的經(jīng)濟(jì)效益：①對于每年運(yùn)行時(shí)間超出5 000 h、切負(fù)荷率在70%以上的電機(jī)來說，使用高效節(jié)能電動機(jī)更為適宜。例如，電動機(jī)為2×104 kW ，如果改用平均效率提高1%的節(jié)能型高效電動機(jī)，按照運(yùn)行時(shí)間5 000 h計(jì)算，那么可節(jié)省電能1×106 kW·h。②對于廠用電壓等級高、消耗廠用電大的大功率電機(jī)來說，根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，全國火力發(fā)電廠的8種風(fēng)機(jī)和水泵，即排粉風(fēng)機(jī)、鍋爐給水泵、循環(huán)水泵、凝結(jié)水泵、送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)和灰漿泵，它們的配套電動機(jī)的總?cè)萘亢湍昕傆秒娏糠謩e為15 000 MW和5.2×1010 kW·h，占全國火電發(fā)電量的5.8%.如果提高這些水泵系統(tǒng)和風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率，那么節(jié)省的電能將會達(dá)到3×1010～5×1010 kW·h/年，等于6～10個(gè)裝機(jī)容量為 1 000 MW 級的大型火力一年的發(fā)電總量。③在各個(gè)系統(tǒng)中，都會使用到相應(yīng)的設(shè)備。這些設(shè)備所配套的電機(jī)都采用新型高效節(jié)能電機(jī)。這在很大程度上提升了供電的可靠性。這些設(shè)備一般包括發(fā)電機(jī)定子冷卻水泵、閉式循環(huán)冷卻水泵、汽機(jī)系統(tǒng)的凝結(jié)水泵、鍋爐系統(tǒng)的送風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)、交流潤滑油泵、氧化風(fēng)機(jī)、內(nèi)吸收塔循環(huán)泵、各膠帶輸送機(jī)、循環(huán)水系統(tǒng)的循環(huán)水泵、暖通系統(tǒng)的空調(diào)冷水機(jī)、儀用空氣壓縮機(jī)、物料輸送系統(tǒng)的除灰機(jī)等。上述設(shè)備均是使用新型高效節(jié)能電機(jī)進(jìn)行優(yōu)化的主要研究對象。因此，我們應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況正確選用設(shè)備，從根本上提升電力效能。

5 結(jié)束語

隨著我國電力企業(yè)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，全球環(huán)保意識不斷提高，能源消耗將進(jìn)一步降低，提高運(yùn)行效率成為了電力行業(yè)的重要任務(wù)。為此，相關(guān)電廠管理人員應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，正確選用高效、節(jié)能的電機(jī)設(shè)備，進(jìn)一步降低能耗，提高用電率，減少環(huán)境污染，促使經(jīng)濟(jì)和環(huán)境實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]李孟波.淺談高效節(jié)能電機(jī)在電廠中的應(yīng)用[J].電源技術(shù)應(yīng)用，2015，23（02）：777-779.

[2]高青松.高效節(jié)能電機(jī)在電廠中的應(yīng)用研究[J].科技信息，2015，24（33）：90-93.

[3]陳偉華，姚鵬.高效電機(jī)節(jié)能技術(shù)簡介[J].上海節(jié)能，2015，14（08）：31-34.

〔編輯：劉曉芳〕