電能利用與節(jié)約用電探研
摘要:電能在現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)實驗及人民生活等各個領(lǐng)域中獲得了極為廣泛的應(yīng)用。由于目前我國電能利用的效率較差,因此節(jié)電的潛力很大。文章提出目前電能利用中存在的問題,闡述了節(jié)約用電的管理措施和技術(shù)措施。
關(guān)鍵詞:電能利用 效率低 電耗高 節(jié)約措施
電能可以轉(zhuǎn)換成機械能、熱能、化學(xué)能、光能等多種形式的能,我國一年內(nèi)消耗的電能,大約有70%通過電動機轉(zhuǎn)換為機械能而消耗掉了;約有16%的電能通過電熱設(shè)備轉(zhuǎn)換為熱能,用于金屬材料的熔煉和加熱;約有8%以上的電能通過各類電光源轉(zhuǎn)換為光能,用于各種場合的照明;約有6%的電能被電化學(xué)設(shè)備轉(zhuǎn)換為化學(xué)能,用于電化學(xué)生產(chǎn)。可見,電動機(包括被拖動的生產(chǎn)機械)和電熱設(shè)備是電能的主要使用者。從我國近幾年的用電情況分析,電能有效利用程度普遍較低,如熱處理電爐全國擁有約10萬余臺,其容量達480多萬KW,其中相當(dāng)部分設(shè)備落后、熱效率低、電耗高,處理1t工件平均耗電1500KW•h左右,有的竟高達4000KW•h,比國外的熱處理耗電高出兩倍以上。因此節(jié)電的潛力很大。
1目前電能利用存在的問題
①設(shè)備性能差。目前我國生產(chǎn)中使用的大量機電設(shè)備,有許多尚屬陳舊落后的產(chǎn)品,其性能很差,與國外同類產(chǎn)品相比,中小型電動機的效率低1.5%~4%;中小型變壓器的損耗高70%~90%;水泵效率低5%~10%;風(fēng)機效率低10%~15%;電阻爐的熱效率低15%~20%;由于長期使用,又未能得到及時改造和更新,其性能便更差。
②生產(chǎn)工藝落后。我國相當(dāng)一些產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝水平較低,致使生產(chǎn)周期長、產(chǎn)品質(zhì)量差,電能利用率低、用電單位損耗高。
③缺乏嚴(yán)格的管理制度。不少用電單位尚缺少一整套相應(yīng)的用電效果考評分析制度,有的根本就沒有建立起用電合理化的評價標(biāo)準(zhǔn)。有許多單位常常是用了再算、而不是算了再用。
2對設(shè)備用電合理化進行評價
用電合理化的評價,應(yīng)該成為節(jié)約用電的一項重點工作,是搞好電能管理的基礎(chǔ)。因此,對于用電單位的供用電設(shè)備,都應(yīng)分別規(guī)定用電合理化的管理標(biāo)準(zhǔn),一般包括下列幾方面:
①確定供用電設(shè)備的管理標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)用電負(fù)荷的種類、用電容量、運行情況以及變壓器、電動機、電加熱、照明、風(fēng)機、水泵等各種不同設(shè)備規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),合理使用電壓、電流、功率因數(shù)、負(fù)荷系數(shù)、電能利用率等管理標(biāo)準(zhǔn)。
②建立使用狀況的原始記錄。對主要的供用電設(shè)備,測量并記錄有關(guān)各項參數(shù),作為供用電合理化的參考資料和評價的依據(jù)。
③采取減少供用電設(shè)備功率損耗的措施。如變壓器容量與負(fù)荷應(yīng)匹配,根基需要可調(diào)整運行臺數(shù),以提高運行效率;躲開用電高峰負(fù)荷,使負(fù)荷均衡,以提高負(fù)荷率;供電設(shè)備的配置和配點方式的選擇,應(yīng)力圖使功率損耗降到最小,供電末端的功率因數(shù)應(yīng)在0.9以上。
④開展電能平衡和電能利用率測試工作。對用電單位配電線路、變壓器、電動機、通風(fēng)機、離心水泵、空氣壓縮機、電加熱設(shè)備、電弧爐、機械加工設(shè)備、大功率硅整流機組等進行電體系過程分析,研究電能傳送、流向、轉(zhuǎn)換過程中的電能損耗與有效利用的平衡關(guān)系,測試并計算電能利用率,評價用電合理化程度,為挖掘節(jié)電潛力提供依據(jù)。
3節(jié)約用電的措施
3.1節(jié)約用電的管理措施
①建立健全用電管理機構(gòu)。通常,企業(yè)應(yīng)建立廠部、車間、班組的三級管理機構(gòu),廠部設(shè)立用電管理領(lǐng)導(dǎo)小組或節(jié)約能源辦公室,車間設(shè)立節(jié)電領(lǐng)導(dǎo)小組,班組可設(shè)兼職用電管理員若干人。明確責(zé)任,落實計劃用電、節(jié)約用電和降低電能消耗的各項措施。
②更新觀念,增強節(jié)電意識。大力宣傳節(jié)約用電的重要意義,積極開展群眾性節(jié)電活動。
③加強和完善用電定額管理和勞動定額管理,把電能消耗定額分解落實到車間、班組、設(shè)備。
④加強電能計量的日常管理。專人管理,細(xì)化計量,定時抄表,及時分析。
⑤積極認(rèn)真地開展電能平衡工作。加強用電分析,研究電能消耗與有效利用之間的平衡關(guān)系,尋找節(jié)能潛力,擬訂節(jié)能措施。企業(yè)內(nèi)部要有針對性地開展全廠、車間乃至設(shè)備的電能平衡工作。
⑥制定并實施節(jié)電的獎懲制度。
3.2節(jié)約用電的技術(shù)措施
3.2.1大力推進企業(yè)節(jié)電技術(shù)革新、改造或更換生產(chǎn)設(shè)備
當(dāng)前我國大部分工業(yè)企業(yè)使用的生產(chǎn)設(shè)備陳舊、性能差、電耗高,要使電耗有較大幅度的下降,就必須進行企業(yè)節(jié)電技術(shù)革新,改造或更換那些性能低劣的生產(chǎn)設(shè)備,這是企業(yè)降低損耗節(jié)約電能的重要途徑。
3.2.2改革工藝流程
改革落后的工藝與流程,是提高勞動生產(chǎn)率,降低消耗以取得最大綜合經(jīng)濟效益的重要途徑。因此要積極采用新工藝,特別是對于電費占產(chǎn)品成本比例大、電能利用率低的企業(yè),尤其要在生產(chǎn)工藝上尋求改革之路。如電加熱設(shè)備在保證工件加熱處理質(zhì)量的前提下,注意選擇最佳升溫曲線,用感應(yīng)加熱淬火、滲碳件直接淬火等局部加熱代替整體熱處理。再如電弧爐冶煉不銹鋼采用返回吹氧熔煉新工藝,既節(jié)省了冶煉時間,又降低電耗20%~40%.此外對重點耗電設(shè)備與工藝采用微機監(jiān)控方式,也是降低電能消耗的有效措施。
3.2.3積極采用新工藝、新材料、新方法
要以新的科學(xué)技術(shù)成果作為開展節(jié)電的基本手段。現(xiàn)階段主要推廣的節(jié)電措施有:
①低效風(fēng)機、水泵的更新改造,包括采用微阻緩閉止回閥和管網(wǎng)改造;
②采用晶閘管調(diào)壓裝置;
③采用以電力電子器件組成的交流電動機新型調(diào)速技術(shù)(以交流變頻器調(diào)速為主);
④運用硅酸鋁纖維等新型耐火保溫材料及推廣應(yīng)用遠(yuǎn)紅外加熱干燥技術(shù);
⑤采用高效節(jié)能新光源和燈具電器;
⑥有熱源的大面積使用空調(diào)單位,裝設(shè)溴化鋰制冷設(shè)備;
⑦紡織行業(yè)推廣以熱油載循環(huán)代替電加熱定型設(shè)備;
⑧對電弧爐、礦熱爐等進行短網(wǎng)改造;
⑨降低燒堿、電解鋁等電解槽的槽電壓等。
3.2.4不斷改進操作方法
任何一個生產(chǎn)操作過程,客觀上存在著一種耗電量相對最少的最佳操作方法。因此改進操作方法,也是節(jié)約用電的一條有效途徑。
3.2.5減少傳動摩擦損耗
任何機械傳動裝置在運動中都存在著摩擦,沒有摩擦它們就無法工作。對于運行中的機械設(shè)備采用適當(dāng)?shù)臐櫥绞剑菧p少摩擦損耗的重要措施。潤滑的目的,主要是減少摩擦和磨損,降低功率消耗。潤滑劑有潤滑油、潤滑脂、固體潤滑劑等,當(dāng)選用潤滑劑時,應(yīng)根據(jù)機械設(shè)備的工作特點、轉(zhuǎn)速及潤滑劑的物理性能等情況來確定。如電動機的軸承若采用二氧化鉬固體潤滑劑,可節(jié)約電6%~15%左右。
3.2.6加強設(shè)備檢修,提高工作效率
各種機電設(shè)備和生產(chǎn)裝置,在長期使用的過程中,工作效率將會逐漸降低,使電能消耗增大。因此加強設(shè)備檢修,提高使用效率是合理利用電能的重要方面。如廠礦企業(yè)要注意消滅風(fēng)、水、汽等管路系統(tǒng)的跑、冒、滴、漏現(xiàn)象,就可取得顯著的節(jié)電效果。
3.2.7提高用電的功率因數(shù)
提高用電的功率因數(shù)可以有以下作用:
①提高電氣設(shè)備的有功出力。
②降低功率損耗和電能損失,使線路上和變壓器中的功率損失大大降低。
③減少電力設(shè)備的投資。在有功功率P和電壓U一定的情況下,提高功率因數(shù)便可減小線路中通過的電流,從而可以減小導(dǎo)線截面積,節(jié)約電力線路的建設(shè)投資。在有功功率P一定的情況下,提高功率因數(shù)可使得所需的視在功率S變小,對于用電單位而言,在滿足用電的情況下,便可減小所需變壓器的容量,這也就降低了基建投資和電能的損耗。
④減小電壓損失、改善電壓質(zhì)量。
提高功率因數(shù)的方法有:
①提高用電設(shè)備的自然功率因數(shù);
②提高變壓器、電動機的負(fù)荷系數(shù),減小空載運行時間;
③加裝電容器、調(diào)相機進行無功補償。
供電企業(yè)和用電單位應(yīng)當(dāng)制訂節(jié)約用電計劃,推廣和采用節(jié)約用電的新技術(shù)、新設(shè)備、新材料、新工藝以及新方法,降低電能消耗。因此,依靠科技進步是降低設(shè)備電耗、節(jié)約電能的一項根本性措施。
參考文獻:
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責(zé)任編輯:電力交易小郭
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