淺析新形勢(shì)下工業(yè)電氣的節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用

牛廣文

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的不斷深入，各行各業(yè)對(duì)于能源的需求量也是越來越大，尤其是工業(yè)生產(chǎn)中，電能消耗逐年增加，已經(jīng)形成了工業(yè)用電的嚴(yán)重危機(jī)。新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)將節(jié)能減排作為工業(yè)生產(chǎn)的主要核心理念，特別要求注意對(duì)電能進(jìn)行節(jié)約和控制。文章就以此為基礎(chǔ)，簡(jiǎn)要地對(duì)新形勢(shì)下工業(yè)電氣的節(jié)能技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)行分析和探討。

關(guān)鍵詞：新形勢(shì)；工業(yè)電氣；節(jié)能技術(shù)；應(yīng)用

我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)快速發(fā)展的同時(shí)帶來了巨大的能源消耗，尤其是電能，據(jù)統(tǒng)計(jì)調(diào)查，2014年我國電能的總體消耗量45582萬噸，在總的能源消耗占比中已經(jīng)達(dá)到了10.7%，同比增長(zhǎng)3.8%，電能的消耗量逐年都在明顯的增加。尤其在工業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)于電能的需求特別大，在這樣的電能消耗趨勢(shì)下，據(jù)推測(cè)，未來我國多數(shù)的工業(yè)生產(chǎn)可能都會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的“電荒”現(xiàn)象。新的發(fā)展形勢(shì)要求工業(yè)生產(chǎn)全面實(shí)行節(jié)能減排，尤其是對(duì)工業(yè)電能的消耗進(jìn)行有效合理地控制，在工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)中全面應(yīng)用工業(yè)電氣節(jié)能技術(shù)，在“節(jié)能減排的”的新形勢(shì)發(fā)展理念下，合理有效的節(jié)約工業(yè)電能。

1 我國工業(yè)生產(chǎn)中電氣節(jié)能的現(xiàn)狀

工業(yè)生產(chǎn)對(duì)于電能的需求消耗一直都非常嚴(yán)重，很多大型的工業(yè)設(shè)備都是依靠電能來完成全部生產(chǎn)流程的，但是與國外節(jié)能減排的整體工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)相比較，我國工業(yè)生產(chǎn)電氣節(jié)能在節(jié)能體制和節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用方面都存在一定的問題和技術(shù)難點(diǎn)。而面對(duì)我國工業(yè)生產(chǎn)中日益嚴(yán)重的電能消耗和不久后可能引發(fā)的生產(chǎn)“電荒”問題，國家針對(duì)工業(yè)生產(chǎn)提出了全新的發(fā)展要求和電氣節(jié)能規(guī)范。當(dāng)前我國工業(yè)生產(chǎn)中電能消耗的主要表現(xiàn)有：第一，我國工業(yè)生產(chǎn)集中程度很低，這就導(dǎo)致工業(yè)生產(chǎn)整體能耗比較嚴(yán)重，尤其是對(duì)電能的消耗，因?yàn)楹芏喙I(yè)生產(chǎn)設(shè)備都是電源發(fā)動(dòng)的，過低的集中度和生產(chǎn)效率對(duì)于電能來說需求量是可想而知的；第二，我國工業(yè)生產(chǎn)中很多電能電氣設(shè)備本身就極為落后，沒有應(yīng)用先進(jìn)的電氣節(jié)能技術(shù)，這是工業(yè)生產(chǎn)節(jié)能減排最大的問題難點(diǎn)，因?yàn)榇蠊β实彤a(chǎn)出的電能設(shè)備對(duì)電能需求量大，利用轉(zhuǎn)化率卻極低，是工業(yè)電能損耗最為嚴(yán)重的原因。

2 新形勢(shì)下工業(yè)生產(chǎn)中電氣的節(jié)能技術(shù)

節(jié)能減排成為工業(yè)生產(chǎn)新的發(fā)展形勢(shì)和發(fā)展要求，尤其是對(duì)電能的節(jié)約，所以新形勢(shì)下工業(yè)生產(chǎn)中必須引用全新的電氣節(jié)能技術(shù)：第一，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)提供合理的供電電壓。不能盲目地采用日用電壓對(duì)工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行交流輸出供電，要在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對(duì)不同工業(yè)生產(chǎn)鏈的用電容量和供電距離進(jìn)行分析和研究。舉例來說，如果生產(chǎn)環(huán)節(jié)工業(yè)用電的配電電壓要求是6-10kV，不能像往常一樣直接提供10kV的最高配電電壓完成整條生產(chǎn)鏈的電量供應(yīng)，我們要在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的要求考慮下將10kV或6kV的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行電量的單獨(dú)配送，改組電量輸送線路，不能盲目地進(jìn)行最高電壓配送；第二，使用節(jié)能型變壓器。一般來說，工業(yè)生產(chǎn)中會(huì)廣泛使用變壓器，因?yàn)楣I(yè)設(shè)備型號(hào)太多，只有變壓器能夠?qū)崿F(xiàn)整體的電壓統(tǒng)一，但是變壓器是輸變電行業(yè)的耗能大戶，所以工業(yè)生產(chǎn)中一定要積極推廣引用節(jié)能型變壓器；第三，安裝無功補(bǔ)償裝置。功率因數(shù)的高低對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)的用電消耗來說是至關(guān)重要的，而對(duì)工廠設(shè)備，特別是一些大型電機(jī)安裝無功補(bǔ)償裝置就可以整體提高和改善工業(yè)生產(chǎn)中各供電部分的功率因數(shù)，以配合每一個(gè)工業(yè)用電設(shè)備的用電容量，增加輸電能力，減少功率損耗和電能損耗，極大地提高工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)電能的利用率；第四，在工業(yè)生產(chǎn)中推廣使用變頻器。工業(yè)生產(chǎn)中很多大功率用電設(shè)備日夜始終都要保持工頻的工作狀態(tài)，這對(duì)電能來說無疑是一種巨大的消耗。而在工業(yè)生產(chǎn)中大范圍推廣引用變頻器對(duì)大功率用電設(shè)備進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)，通過實(shí)時(shí)的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻速的改變就能極大地減少電能的損耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的；第五，使用工業(yè)汽輪機(jī)代替電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備。在工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)對(duì)比較重的工業(yè)設(shè)備或工業(yè)原料進(jìn)行推動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，以前的工業(yè)生產(chǎn)中都是使用電動(dòng)機(jī)完成這些大噸位設(shè)備原料的拖動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的，這對(duì)于電能來說消耗時(shí)巨大的。而其實(shí)可以使用工業(yè)汽輪機(jī)來代替電動(dòng)機(jī)完成這些操作，汽輪機(jī)是以壓力蒸汽為主要?jiǎng)恿M(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的，對(duì)電能消耗不大，以汽輪機(jī)全面代替電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中是有效節(jié)約電能的重要途徑之一。

3 電氣節(jié)能技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的具體應(yīng)用

3.1 生產(chǎn)電機(jī)節(jié)能氣動(dòng)控制

在一般的工業(yè)化生產(chǎn)中，電機(jī)消耗是主要的電能消耗方式，所以在工業(yè)生產(chǎn)中必須利用電氣節(jié)能技術(shù)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的有效控制，從而極大地節(jié)約生產(chǎn)中對(duì)電能的損耗。傳統(tǒng)的電機(jī)啟動(dòng)是依靠電機(jī)接入線路的點(diǎn)位變化降低電機(jī)部件內(nèi)部元件功率，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的瞬間電機(jī)啟動(dòng)，這其實(shí)是相當(dāng)消耗電能的。而我們運(yùn)用全新的電氣節(jié)能技術(shù)，對(duì)電機(jī)降低其定子電壓從而限制啟動(dòng)電流，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的降壓?jiǎn)?dòng)，有效地利用定子串電阻、延邊三角啟動(dòng)裝置和自耦變壓器來從電機(jī)內(nèi)部降低啟動(dòng)所需要的巨大電壓，利用有效的節(jié)能技術(shù)減少生產(chǎn)電機(jī)的電能損耗。

3.2 控制變壓器的負(fù)載

工業(yè)生產(chǎn)中變壓器的使用是非常頻繁的，僅次于電機(jī)的使用，雖然節(jié)能型變壓器能夠在一定程度上減少電能的損耗，但是工業(yè)的整個(gè)生產(chǎn)過程中變壓器運(yùn)用過于頻繁，還是需要有效的電氣節(jié)能技術(shù)來實(shí)現(xiàn)更高效率的節(jié)能減排。一般采用改變變壓器變壓的負(fù)載控制來減少變壓器的電能損耗，主要通過兩個(gè)方式：一是提高負(fù)載率。對(duì)于同樣的電能消耗我們可以利用技術(shù)實(shí)現(xiàn)變壓器最大功率的承載，從而在使用中減少多于設(shè)備的投入，最終減少電能的損耗；二是削峰填谷節(jié)能。削峰填谷就是指對(duì)用電設(shè)備的用電側(cè)和發(fā)電側(cè)進(jìn)行有效調(diào)度，將尖峰負(fù)荷的部分電荷通過技術(shù)手段移至低谷符合段，平均整個(gè)時(shí)段的用電波度，能夠更好地實(shí)現(xiàn)電能節(jié)約。

4 結(jié)束語

在我國的工業(yè)生產(chǎn)中電能消耗過高現(xiàn)象非常嚴(yán)重，而且以往的工業(yè)生產(chǎn)中電氣節(jié)能技術(shù)運(yùn)用也非常不足，節(jié)能的整體管理水平更是相對(duì)低下。新的發(fā)展形勢(shì)要求工業(yè)生產(chǎn)更加重視節(jié)能減排，重視電能的節(jié)約和高效使用，所以實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)中的電氣節(jié)能技術(shù)的有效運(yùn)用有著非常重要現(xiàn)實(shí)意義。

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