工厂节能与控制

论文题目 工厂节能与控制英文题目 签名:年月中文摘要工业产品生产成本构成很多,其中用电成本是绝对是不可忽视的,随着国家节能减排力度的不断加大,产业结构的不断调整,大家对工厂自用电越来越重视,近几年，随着我国汽车工业的高速发展，工厂照明水平逐年提高，照明电能消耗量也在逐年上升。但电能供需矛盾却越来越突出，能源的缺乏已严重制约包括汽车工业在内的各行各业的发展，节能问题已成为我国一项长远的战略方针，怎样减少设备投资,怎样降低企业用电成本成为大家共同关注的脚垫。本文主要从厂用电节能设计、节能设备应用、厂用电管理等方面进行阐述,目的是降低厂用电量,希望对实际工作有所帮助。关键词：工厂节能；设备管理；合理控制目录TOC\o"1-5"\h\z引 言 3\o"CurrentDocument"1.1、工厂节能与控制的概念及特点 4\o"CurrentDocument"1.2、工厂节能与控制的作用及内容 5附 录 错误!未定义书签。引言节能减排是经济社会发展的必然趋势,也是建设环境友好型社会的必由之路。对于工厂而言,降低生产成本、提高产品质量是企业发展的根本之道,因此,在控制企业用电成本这块我们尝试过很多办法,也取得了很好的经济效益和社会效益,比如变频器在工业生产中的广泛应用,比如说无功补偿装置在客户端的大量投入,尤其是用电大户端,再比如说节能设备的大量使用,如节能变压器、低阻电缆等,另外在用电管理方面也制定了很多措施,小到企业的照明管理等。通过很多办法都可以降低企业的用电成本,取得节本增效的效果。、工厂节能与控制概述1.1、工厂节能与控制的概念及特点至今，各种的的政策及措施都已成为我们耳熟能详的文明生活发展趋势，然而我们对其真正深入了解认识了吗？我们的日常工作和生活中是否真正的做到了呢？是不是还是一副听的时候专心，过后说起开心，做的时候不用心呢？节能环保并不是我们多喊几句口号就可以实现的，它需要我们真正的从实际生活中去改善，去实践，从日常生活的每一件事情开始做起。作为每一个人，对社会发展及人类进步起着不可替代的推动作用，是我们社会发展的主要力量支柱。因此，我们更应该提高家庭的综合素质，切实了解节能环保的现实意义和重大作用，将每个家庭成员组织起来，牢牢抱成一团，从生活的方方面面着手去认识，去改进，将节能环保的主题落到实处。在浪费方面，工厂占有相当大的比重。多台电视机同时开；多个电脑同时用；电视没看时不切断电源，长期处于待机状态；几百上千瓦的同时开好几百个；声控灯感应器坏了,灯就没日没夜地亮着；饮水机24小时运作；有的电热户冬天用几个上千瓦的大电炉眼睛眨也不眨；打开水龙头哗哗一放就是好几分钟，等到热水出来了，才慢悠悠地洗漱……点点滴滴，看来是微不足道的。但正是这样的点点滴滴，使工厂能源浪费现象显得相当突出。检查我们的行为，司空见惯的“无意识浪费”在工厂中浪费掉的宝贵能源实在太多了。习惯成自然，且有很多浪费现象是人们长期养成的习惯，又习以为常，因此在节约工厂能源方面考虑得不多。然而在现实生活中，我们要改掉那些不经意的浪费“习惯”其实很简单，只需要。良好的生活和工作环境是我们人类赖以生存的条件，就是保护我们自己。面对地球日益恶化、资源日益短缺的现实，我们应该清醒地认识到：拯救地球、保护环境、节约能源,是我们共同的责任。工厂节能环保和我们的生活息息相关，而且很容易进行，做好工厂的节能环保工作，不仅节约了资源，也为公司节约了一定开支，一举两得。1.2、工厂节能与控制的作用及内容、工厂能源利用现状及问题2.1、工厂能源利用现状据相关数据统计2006年我国工业用电高达21354亿千瓦时，能源消费量占全国能源消费总量的70%左右，工业企业是我国能源消费的大户。其中钢铁、有色、煤炭、电力、石油石化、化工、建材、纺织、造纸等九大重点耗能行业，其用电占整个工业用电的60%以上，但单位能耗平均却比国外先进水平高出40%。随着我国市场经济体制的不断完善，国内大多数企业面临全球化的市场竞争日益加剧，多数企业都面临着利润下滑的处境，对此，只能从加强市场开拓以及强化成本控制两方面着手。而在工业企业的各项成本中，电费已成为紧随原材料成本、人工成本之后的最大的成本。对大多数工业企业而言，电费也是未被企业控制的最后一项成本，许多企业由于管理、工艺、技术等各方面原因，用电利用效率普遍偏低，节能潜力巨大，因此通过技术手段来降低电费支出、提高利润空间势在必行。用工荒在全国蔓延，服装、电子等劳动力密集型企业面临着日益严重的生产成本，劳动力成本不断上升，且无法节省。但是我们可以在别的地方进行节流，其中车间照明节能潜力就很可观。采光是服装生产中非常重要的作业因素，服装车间照明使用最多的是36-40W的T8日光灯管，这种光源要使用8-9W的电感整流器，实际消耗功率为44-49W，每年要消耗大量电能，而且有嗡嗡噪音和频闪，需要经常更换灯管和启辉器，维护相当繁琐。使用同方10WLED日光灯代替T8荧光灯是目前已被很多工厂采用进行照明节能改造最快捷和最有效的方案。2.2、工厂节能控制存在问题1、 节能减排意识不强。工厂以电力为主，供应情况相对省内其它地方较为优越。电费成本不高，对企业生产影响不大，企业的主要精力未放在节能上，对国家节能减排工作的重要性认识不足,节能意识薄弱,难以将节能工作放在首位,主动开展节能减排工作的积极性不强，工作力度不够。2、 节能基础管理工作薄弱。节能工作是企业最基础的管理工作,它贯穿企业整个生产过程、能源购销、能源计量、能源统计等，然企业往往只注重生产和销售，而忽略能源计量和能源统计，没有建立健全节能管理机制,能源统计制度不完善,能源岗位不稳定或缺位，人员-6变动频繁，企业能源数据收集不准确或不全面,为了应付交差，乱填乱报，上报的能耗数据不准确，完全不能反映企业真实的能源利用状况,直接影响节能指标的完成,3、节能监管不到位。目前科学统一的节能统计指标体系、监测体系和考核体系尚未全面建立，节能执法主体不完善，节能监察队伍能力建设滞后，人员配备难以落实，法规政策的实施没有监督保障，对企业是否合理有效使用能源或浪费能源的情况无法实施全面的跟踪监察，同时全面实施节能降耗困难较多，各级政府部门能源统计力量不足，统计经费落实困难，也不适应节能减排工作的需要，节能监管技术力量薄弱。LOcalHosT4、 激励政策不完善。由于节能降耗工作的重要性还未全面被接受，企业开展节能降耗和使用节能产品的主动性和积极性尚不高，只重生产，忽视节能。另一方面政府在鼓励企业研发、生产和使用节能环保产品以及抑制高耗能、高排放产品的财政税收政策落实不到位，激励约束机制不够完善，引导企业开展节能减排工作的力度不够，直接影响到节能环保技术、设备、产品的研发和推广使用。5、 科技投入不足。节能减排不仅需要加强企业基础管理工作，同时科技投入必不可少。目前我市企业通过节能改造降低生产成本、提高生产效益的机制尚未完全建立，实施节能技改的措施不足，资金投入不够，装备水平和工艺相对落后，能源利用效率低下。由于耗能企业普遍融资困难，实施淘汰落后产能，推广应用节能新工艺和新产品的能力差调整产业和产品结构、进行节能技术改造和推广应用节能产品受到制约，在一定程度上也影响到节能减排的推进速度。6、 宣传培训力度不够。节能减排不应仅作为政府考核目标，应该成为全社会普遍共识。现在我市企业在宣传节能减排方面力度不大，对职工的宣传教育和培训不到位，没有把节能工作作为企业的重要工作来教育职工和进行广泛宣传，职工对其重要性的认识只停留在完成每月下的达指标任务上，对如何更好地开展节能减排工作，以及对节能减排是国家的基本国策的认识不足，节能创新积极性不高，同时企业对职工的培训力度较差，一些企业怕花钱，不愿送出去培训，企业自身也难进行能源统计和节能岗位培训。、如何降低工厂的节能损耗在目前情况下，企业的节能降耗包括节电，潜力的挖掘的技术问题，如何解决，我有几点,论述如下:首先是影响设备电耗的技术因素。电气设备是为生产工艺服务的，工艺是否先进合理自身能耗，自不待言，这里主要分析电气设备本身的能耗原理。电力作为电能由其它能源转换产生，作用于电气设备以电压电流的表现形式做功，其单位消耗的电功率为Pn=W/T［kWh］,并以转化为机械能，光能，化学能的形态，产生机械动力、光照、点解或充电等。然而电器设备在对负载进行有效做功［pf］的同时，也有一部分无效做功损耗，二者之和才是总的有功功率［pn］，这就是电器设备的效率，这是其一•另外，由于大多数电气设备为感性负载,如电动机线圈除电阻外还含有电感,从电工学的原理,将产生电压电流的不同相,从相关电压、电流或功率功率矢量三角形看起来，实际有功功率pn要小于装置总的功率，叫作视在功率ps，还有一部分为无功功率PL［电感上的功率］,因此，有一个称为功率因数Pf的重要电器参数，专门表征这一电能的数量关系，Pf=Pn/Ps。容性负载情况类似，但常常用来补偿感性无功功率。此外，广义上的功率因数PF还包括波形畸变造成的附加电能，后面还要谈到。可以看出，要想减小无谓的电能损耗，应从几方面入手，一是提高电器设备［包括负载设备］的效率，二是提高电气系统的功率因数，进而消除无功电流，同时要合理供电，减小线路损耗。以下拟结合目前企业主要电气装备情况，分类表述电力配电变压器是换能效能较高的设备，尽管如此，由于存在空载损耗、负载损耗和热损耗，在厂矿用量很大，且不少老旧产品，使用不尽合理，因而节电挖掘空间很大。如能以S9及以上系列产品更替旧产品，节电回收年限为2—3年，特别是SC11型卷铁芯变压器，D10型单相配电变压器，非晶合金配电变压器等，空载损耗下降非常可观，有可能成为今后发展方向。供电线路线损是电力损耗的重要原因，低压线路尤甚。治理工作要重视日常供电管理，包括减少无效运行、长明灯、提高功率因数，知微而见著，同时要着重改善电网结构。在改进电网结构，构建安全经济优质电网方面，应走出一个长期的习惯误区，即以最大负载选取变压器，按安全电力选取导线截面和条数，而忽略了经济运行，按照最新电网结构优化理论研究结果，与常规电网结构相比，选取变压器容量要加大，台数要增加，线路截面要加大，条数增多，并治理电网低功率因数和谐波，这样，电网的容量比显著增大，条数增多,负载调整功能增强，促使电网运行中供电设备过载减少从而减少线路电压损耗，提高供电质量和安全可靠性。目前，我国部分农村供电证试行单、三相变压器混合线路供电，这种供电结构国外已广泛采用，其原则是，单相变压器直接到户，最大限度减少低压线路降压，因而西方国家配电线路损耗在4%。以下。不过，西方国家配电系统采用中性点直接接地或小电阻接地方式，单相变压器仅用一只套管，比较经济。我国苏州地区采用以单相铁芯变压器双套管方式，结果基本相同，对于以采用三相四线制供电的部位，则采取以三相卷铁变压器改造的方式，这应该是一种创新。建议厂矿也可因地制宜，灵活性地采用类似方法，在新建或改造供电系统时应用，如在使用整流或隔离变压器时，可尽量采用高压变压器，对孤远大电流低电压线路，可采用高压供电。就地降压的方式。电动机作为方便高效的传动机械，是电力能源的重要的应用，通常人们把直流电机、交流异步电动机和交流同步电动机作为电机的三大机种，如在冶金大型轧钢机电力拖动、交通电力机车中直流机组等，此外还有大大小小各种类型用途电动机，但以往在各行业应用中，三相交流异步电动机和直流电动机最为普遍。电动机及其控制技术发展很快，如直流电机调速系统，目前已采用模块化整流器件及数字式调速产品；随着微电脑和电力电子技术的发展，变频调速真正解决了交流电机的调速问题并得到了广泛应用，永磁伺服电机开关磁阻电机等新型机电一体化控制技术和设备涌现并迅速成熟，这些技术，很多都与节电有关，使电机的效能特性有了很大提高。那么，今后电动机及控制技术还有什么发展，是否还有节电空间？结论是肯定的，社会发展和技术进步总是向前的，为了提高电动机的控制特性和节能水平，技术界一直孜孜不倦不遗余力地研究改进产品。就拿变频器来说，虽然低压交—直—交通用变频器已广泛使用，尤其在水泵风机类负载得到普及，取得显著节电效果，而大容量高压变频器的试制推广方始热行，国产高压变频器产品已趋成熟，占有了市场一席之地。为了改进普通型变频器的含5次以上谐波的非标准正缺陷，一方面，推出以三电平多电平为代表的各种完美正弦波方案，改进一般带滤波桥式整流器波形畸变的电路，一方面对需要场合采用交一交矢量变频控制，这种矩阵式电力变换器[MC],是一种绿色环保型变频器新概念，波形好，效率功率因数高，可四象限运行，是一种极有发展前途的新技术。不少专题论著中还建议我国供电电压标准在交流380V与6000V之间，增加若干电压标准，以适应现有电力电子器件参数，便于推广变频器、软启动开关等新型节电产品的应用。就是电动机自身的改进和换代，也有发展余地，如我国2002年颁布了电机国标[GB18613---2002]《中小型三相异步电动机效能限定值及节能评价值》，上海市经委立项开展了新型三相电机的研究，新的样机已于浙江完成，效率完全达到国标新要求和国外同类产品指标关键技术包括冷轧硅钢片的使用，可消除主要谐波正弦绕组等；其他如石化企业推广的YX2高效电机，变频器专用电机等，也在其内。测算说明，采用新型节能电机所投入的资金，完全可由节电所得早期补偿。 设备的低功率因数和谐波，会造成设备的自身和电网相当大的附加无功电流，增加电网输变电以至发电设备的负担，影响-10设备运行及命运。功率因数低主要因感性负载产生，基本方法采用无源校正，并联电容补偿，或同步机调节。在电容无功补偿使用中，根据经验，应注意不宜采用功率因数控制器型控制器，而应优先采用无功功率型、无功电流型控制器，以免切投震荡。如要同时兼顾谐波治理，则可采取无源校正的另一方式，接入LC滤波器，如针对变频器产生的奇次谐波，专门设计了各种滤波器，或采用有源滤波器动态补偿。无源滤波的优点是简单、成本低、故障少，但体积重量较大，只适于静态和较单一谐波的补偿，且不易快速动态补偿，而有源功率因数校正［APFC］可在网络和负载变化时，全面快速动态进行补偿，节电及保证电网质量。电力照明耗电较大，也是节电重点。如配电盘柜的信号灯换成节能类型，各种照明节电新产品较多，高管压光效高的节能荧光管、稀土三基色节能荧光灯；电子式镇流器曾在节电方面起到过一些好作用，但最今有一些技术回归，主要是新型感容式荧光灯镇流器的研制成功，节电效果不错，寿命延长不少。我国是最大的发展中国家，尽管目前已取得了巨大发展，然而与发达国家相比，技术和专业管理仍相对落后。就以能源利用来说，我国的单位GDP能耗和其他统计能耗，比之还相差较大，节电节能潜力很大。节电与节能，不只是单纯技术和经济问题，它对于转变国民经济发展方式，实现可持续发展战略，起着重大作用。加强节能减排基础管理工作。一是加强能源统计的依法管理工作。重点用能企业要切实加强能源统计工作,配备能源统计人员,完善统计制度,改进统计方法。各区县和企业要严格按照统计部门的要求，如实上报能源统计数据；统计部门要及时准确加快上报企业能耗动态。二是加强能源计量管理工作。各级质量技术监督部门要严格督促企业合理配备能源计量器具,完善计量制度，企业要不断充实能源计量器具，合理使用计量器具，确保能源计量的准确和完整。三是企业节能部门要将节能降耗的目标和责任分解落实到车间、班组和个人，实行目标管理，并加强监督检查，随时掌握企业能源使用情况,定期分析能源利用状况，及时发现和解决存在的问题。四是搞好重点企业节能减排工作。为顺利实现“十一五”期间gdp能耗下降20%的目标，国家确定千家企业作为节能减排工作的重点企业，全省确定200户，我市按照全省要求，确定了70户省市重点用能工业企业，市政府与各区县政府签订了节能目标责任书，五年内实现节能15万吨标准煤的节能目标。为此市县两级政府要加大对重点工业用能企业节能减排工作的检查和指导力度，积极推动企业产品结构调整和技术改造，不断提高节能减排管理水平。同时按照国家《重点用能单位管理办法》，对70户重点用能企业节能总量实行严格考核，并抓好年综合能耗5000吨标煤以上企业的节能减排工作。五是狠抓技术进步，不断淘汰落后产能。实施技术改造和技术创新是节约能源和资源的有效途径，淘汰落后产能是实现节能减排目标的重要手段。政府应积极引导和鼓励企业加强节能技术改造和进行技术创新，及时淘汰高耗能设备和落后生产能力，对重点行业和重点企业的节能技术改造和创新项目给予资金和政策支持，每年从工业发展资金中给予专项补助，鼓励企业开展节能降耗工作，不断提高能源利用率。使用节能型供配电系统供配电系统节能的重点应该在设计、优化阶段，而这块往往容易被大家忽视，很多时候电厂配电系统以及部分设备并不是完全由工厂自己决定，另外考虑到初投资的问题，因此对于使用节能型供配电系统并没有得到完全认可。1）合理的供电电压。供电电压的选择应根据用电容量和供电距离并考虑当地电网现状、用户的用电负荷性质及未来发展规划等因素综合而定。一般而言，如果是6〜10kV的配电电压，由于10kV技术经济指标较好，如供电系统能耗和有色金属耗量均较小，因而高压配电电压应首选10kV；当用户6kV设备居多、且容量较大、在技术经济上合理时，考虑采用6kV；当用户有少量3kV电动机时，可用10（6）/3kV专用变压器供电。2） 节能型变压器。变压器是输变电行业中的耗能大户，据估计，我国变压器的总损耗占系统总发电量的10%左右，如损耗每降低1%，每年可节约上百亿度电，推广节能变压器事在必行。推荐使用干式变压器，如果是已经有旧的油浸变压器，在条件允许的情况下进行改造，油浸变压器维护的工作量和费用相对也比较大，这也是油浸变压器的明显的不足之一。3） 无功补偿装置。功率因数的高低对工厂企业来说其重要性不言而喻，因此，必须设法提高工厂供电各相关部分的功率因数，以充分利用变、配、用电设备的容量，增加其输电能力，减少功率损耗和电能损耗，以达到节约电能、提高供电质量和提高设备利用率的目的。在客户端设置无功补偿装置是有必要的，尤其对大客户，特别是有大型电机居多，感性设备居多的情况下有必要考虑无功补偿装置，提高供电品质。选择节能设备目前，节能设备得到了广泛的应用和推广，其中尤以变频器最为引人瞩目，而且确实取得了非常好的节能效果，另外节能灯具、Y型高效电机等也都得到了广泛的应用。1） 推广使用变频器。通过近几年的发展，高压变频调速技术已经日趋成熟，已经开始在各个领域广泛应用，工矿企业中可能有大量的风机、水泵等大动力设备一直在工频状态下运行，这样就需要利用闸阀控制风量、流量，结果就是损失了大量的电能。而改为变频调节后，通过改变电机的转速（也就是改变了电机的输出功率）来调节风量、流量，我们知道，功率和转速的平方成正比，因此大大减少了损耗，从而实现节能的目的。2） Y型高效电动机。高效电动机与普通电动机相比，优化了总体设计，选用了高质量的铜绕组和硅钢片，降低了各种损耗，据估计损耗可降低20%〜30%，效率提高2%〜7%；投资回收期一般为1〜2年有的短至几个月。有下列情况的应该考虑选用高效电动机：a.在新上项目需要新的电动机时；b.旧电动机损坏或电动机绕组需要进行重绕时；c.在电动机长期运行于低负载或过负载状态下需要更新电动机时。3） 使用节能型照明电器。节能型照明电器优点很多，高效低耗，节能环保，驱动电压低，响应速度快安全性高，使用寿命长。照明设计的要求不仅要掌握照明设计的理论，还要了解国内外有关照明技术的新动态。采用效率高、寿命长