設備選型在工廠建設中的節能減排應用

范杏戀

（瑞和安惠項目管理集團有限公司，石家莊 050000）

機械設備選型的確定是控制工程建設項目投資和資本有機構成的重要因素，同時對以后的施工圖設計、降低成本、減輕勞動強度起到不可替代的作用。設備選型在工程建設項目決策階段是非常重要的，將前期工作準備好能夠為以后運行階段的節能降耗提供可能。本文所選取實例前期的準備工作十分重要，而在前期工作中設備的選型方案是很重要的，這項工作做好之后，能夠在很大程度上增加經濟效益，降低能耗，節省人力物力，大大降低投資成本。本文通過合理的設備選型方案研究，希望實現工廠運營階段的節能減排。

1 優化方案設計

各種類型的工廠是引起資源與環境問題的一個重要因素，如何在提高生產效率的同時實現節能減排值得人們深入研究。因此，本文研究了設備選型的設計思路和優化設計的方案。

設備的設計過程和選型思路，對于設備的整體質量起到極為關鍵的作用，可以說沒有前期好的選型，就無法選擇適合工廠的設備。準備不周，草率訂制，都會給工廠后期的運營帶來很大的困擾，如果設備出現質量或選型錯誤，設備后期的維護費用必然是巨大的。

設備的實地選型和采購也是極為關鍵的，在各種工作參數大致相當的情況下，盡可能選擇能耗低、易維修、易操作、質量好、送貨周期短、負責后期維護和保修的設備，選擇信用及技術先進的設備廠家。對機械設備質量予以嚴格檢驗，與此同時，選擇改造和升級系列設備。

設備選型也包含廠家負責的安裝工作，對于一些較為復雜以及規模較大的設備，或者是一些隱蔽工程，后期的返修和返工難度大，重新拆裝的難度較高。所以，在實際的安裝過程中，必須要對其高度重視，如果安裝出現差錯和問題，必須要在安裝現場及時解決，一旦完工后再發現設備質量問題，人力、物力、財力的消耗必然是巨大的。

在設備安裝結束之后，按規程分別進行單機空載試車、聯動以及帶負荷試車后，對于發現的問題進行后續整改，以滿足實際的生產能力。

2 常見工程設備的選型與優化

2.1 備用發電機組的選型

消耗燃料的主發電機組，以原油為燃料時燃燒利用率不高，這樣不僅造成資源的浪費，還造成環境的污染。同時，累計年度燃料成本提高，增加運行階段能源的消耗，會影響工廠的實際經濟效益。

消耗電能的發電機組，內部安裝有熱廢熱回收裝置，此種方案與以前的油氣項目比較，雖然不包括預燃補償量，但是電能屬于國家清潔能源，對環境無污染，在某種程度上優勢較大。

2.2 空氣壓縮機設計參數選擇

2.2.1 選擇難點

空氣壓縮機是部分機械工廠的主要耗能設備，壓縮機進出口壓力和流量均較復雜。根據工藝要求，確定特定壓縮機的性能。當壓縮機的進口壓力、出口壓力、流量或溫度等參數發生變化時，壓縮機的性能將發生變化，壓縮機也將無法正常運行。換言之，當壓縮機出口要求恒定時，入口壓力和流量大且頻繁變化，這將導致壓縮機類型選擇設計難以或不可能實現。設備的選型方案做好之后，能夠在很大程度上增加經濟效益，降低能耗，節省人力物力，降低投資成本。

2.2.2 壓縮機參數優化

在選擇時，統一調節增壓壓氣機低壓并達到輸送壓力是最簡單的方法。但是，節流過程損失的能量，加壓過程中損失的能量將會消耗更大的能源。

2.3 變頻在空氣壓縮機上的應用

空壓機恒壓供氣使用變頻器與壓力控制構成閉環控制系統，使壓力波動減少，降低噪音、減少振動。這樣可以保證設備長期穩定運行，減少設備維護工作量，延長設備使用壽命。用變頻器后，空壓機可在任何壓力下隨意起動，打破了以前不允許帶壓起動的規定，起動電流也較以前大大降低。由使用變頻器后的實例可知，多數壓縮機節電率約在20%。

總之，采用變頻器控制有諸多優點：采用變頻器控制電機的轉速，取消擋板調節，降低了設備的故障率，節電效果顯著；采用變頻器控制電機，實現了電機的軟啟動，延長了設備的使用壽命，避免了對電網的沖擊；電機在低于額定轉速的狀態下運行，減少了噪聲對環境的影響；具有過載、過壓、過流、欠壓、電源缺相等自動保護功能；提高產品質量及產量。

事實證明，變頻改造具有顯著的節電效果，是一種理想的調速控制方式。這既提高了設備效率，滿足了生產工藝要求，又大大減少了設備維護、維修費用。另外，當采用變頻調速時，變頻裝置內的直流電抗器能很好地改善功率因數，也可以為電網節約容量。直接和間接經濟效益十分明顯。

Y系列電動機是全國統一設計的新系列產品，是國內目前較先進的三相異步電動機。其優點是效率高、節能、啟動性能好。Y系列比JO2系列電動機效率提高了0.413%。因此，用Y系列電動機取代舊式電動機勢在必行。

選擇電動機類型除了滿足拖動功能外，還應考慮經濟運行性能。對于年運行時間大于3000h、負載率大于50%的場合，應選擇YX系列高效率的三相異步電動機。與Y系列相比，其效率平均高3%，損耗降低20%～30%，雖然價格高于Y系列電動機，但從長期運行考慮，經濟性還是明顯的。

同步電動機能提高企業電網的功率因數，降低供電線路損耗，但控制系統煩雜，價格較高。

2.4 合理選用電動機的額定容量

國家對三相異步電動機3個運行區域作了如下規定：負載率在70%～100%為經濟運行區；負載率在40%～70%為一般運行區；負載率在40%以下為非經濟運行區。若電動機容量選得過大，雖然能保證設備的正常運行，但增加了投資。同時，它的效率和功率因數都很低，會造成電力浪費。因此，考慮到既要滿足工廠設備運行需要，又要盡可能提高效率，企業一般負載率保持在60%～l00%較為理想。對于負載率小于40%的三角形接法電動機可改為星型接法，以提高其效率。

3 結語

隨著能源和環境問題的日益突出，實踐節能減排理念具有重大的現實意義。在一個工程項目中，前期準備是非常重要的，將前期工作準備好能夠為以后的工作省很多力。設備選型方案是前期工作的重要環節，做好這項工作，有助于人們處理好能耗、污染和效率三者之間的關系，提高工廠效率，節省能源，降低成本，減少污染。

[1]李鴻巖，侯端勤.淺談在可行性研究階段機械設備的選型分析[J].黑龍江科技信息，2007，（1）：2.

[2]張玉寶.節能減排在華利汽車項目上的應用[J].資源節約與環保.2010，（6）：76-77.

[3]杜佳，張強，張立敏，等.設備選型節能減排實踐案例[J].中國海上油氣，2009，21（6）：420-423.

[4]周成軍.鐵合金廠高壓和二次低壓相結合補償節能減排實踐案例[J].廣東科技，2013，22（12）：105-106.

[5]趙侃.某工廠建筑節能設計實踐[J].城市建設理論研究，2012（18）：26-27.

[6]謝云，王長征.華電國際鄒縣發電廠節能降耗實踐[J].電力設備，2007，8（7）：7-10.