《節(jié)能培訓(xùn)講座》【非常經(jīng)典，打燈籠都找不到的好資料】

節(jié)能培訓(xùn)班講座 江蘇天辰星河節(jié)能科技有限公司 馬永富 節(jié)約能源，降低單位產(chǎn)品能耗，已經(jīng)成為工業(yè)企業(yè)降低生產(chǎn)成本、取得贏利的重要手段之一 工業(yè)企業(yè)面臨的形勢： 環(huán)境保護(hù)要求日益提高（能耗增加）； 原料及能源價(jià)格不斷上漲； 市場競爭日益激烈； 客戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求不斷提高。 第一部份 企業(yè)能源管理工作 1.企業(yè)能源管理工作的主要內(nèi)容： （ 1） 貫徹執(zhí)行國家的能源方針 、 政策 、 法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn) 。 （ 2） 制定和組織實(shí)施企業(yè)能源需求與節(jié)能的規(guī)劃和年度計(jì)劃 。 （ 3） 對(duì)企業(yè)能源消費(fèi)進(jìn)行統(tǒng)計(jì) 、 考核 、 分析和監(jiān)測 。 （ 4） 組織開展節(jié)能宣傳 、 教育和培訓(xùn) 。 （ 5） 對(duì)能耗設(shè)備 、 輸能管網(wǎng)進(jìn)行定期檢查和維護(hù) 。 （ 6） 廣泛收集節(jié)能技術(shù) 、 節(jié)能設(shè)備 、 產(chǎn)品等信息和情報(bào) 。 （ 7） 開展必要的能量平衡測試 ， 組織節(jié)能技術(shù)改造 。 （ 8）認(rèn)真做好獎(jiǎng)懲與激勵(lì) , 扎實(shí)有效地開展能源、資源節(jié)約與綜合利用工作 。 2.常用的能耗統(tǒng)計(jì)分析表示方法和分類 2.1 單項(xiàng)能耗及單項(xiàng)能耗成本分析 （ 1） 總單項(xiàng)能耗 如：煤 、 電 、 油 、 水 。 （ 2） 單位單項(xiàng)能耗 單位產(chǎn)量單項(xiàng)能耗； 單位產(chǎn)值單項(xiàng)能耗 。 2.2. 綜合能耗及總能耗成本分析 （ 1） 總綜合能耗 （ 2） 單位綜合能耗： 單位產(chǎn)量綜合能耗 單位產(chǎn)值綜合能耗 （ 3） 可比單位綜合能耗 3.單位產(chǎn)品綜合能耗的計(jì)算依據(jù) 標(biāo)準(zhǔn)煤：規(guī)定其發(fā)熱量 7000kcal/kg， （ 29 307.6kj/kg） 原煤：規(guī)定其發(fā)熱量 5000kcal/kg ； 折標(biāo)煤： 0.7143kg標(biāo)煤 /kg 。 原油：規(guī)定其發(fā)熱量 10000kcal/kg ； 折標(biāo)煤： 1.4285kg標(biāo)煤 /kg 。 天然氣：規(guī)定其發(fā)熱量 9310kcal/m3 ； 折標(biāo)煤： 1.33kg標(biāo)煤 /kg 。 電： 通常規(guī)定 1kWh = 0.404 kg標(biāo)煤 。(若以當(dāng)量計(jì) ， 規(guī)定其發(fā)熱量 860kcal/kWh ；折標(biāo)煤： 0.1229kg標(biāo)煤 /kWh 。 ) 注： 千卡 kcal是屬于應(yīng)廢除的計(jì)量單位 ， 現(xiàn)在要求采用千焦 kj來表示： 1 kcal = 4.1868 kj 熱功率換算如下： (購買空調(diào)可用 ) 1kW = 3600kJ/h = 3.6MJ/h = 860kcal/h 4.節(jié)能效果分析： T K / L L Zj S T：回收期； K：投資指標(biāo)； L：投資后所增加的利潤額 。 Z：節(jié)能量； j ：當(dāng)時(shí)的能源價(jià)格； S：節(jié)能技改后維護(hù)費(fèi)用和管理費(fèi)用。 5.管理節(jié)能和技術(shù)節(jié)能 5.1管理節(jié)能 科學(xué)管理 現(xiàn)代能源科學(xué)管理的特點(diǎn)是：定量化 標(biāo)準(zhǔn)化 系統(tǒng)化 制度化 （ 1） 加強(qiáng)計(jì)量管理； （ 2） 加強(qiáng)成本核算管理 ； （ 3） 加強(qiáng)設(shè)備管理 。 （ 4） 采用現(xiàn)代先進(jìn)的管理手段 。 現(xiàn)代先進(jìn)的管理手段 MRP（ 物料需求計(jì)劃 ） 、 MRP （ 制造資源計(jì)劃 ） 、 ERP（企業(yè)資源計(jì)劃） 。 現(xiàn)在趨于采用 ERP。但目前成功率比較低。主要的問題是各種行業(yè)性質(zhì)不同， ERP不可能共享。因此，以行業(yè)開發(fā)、共享相對(duì)好一些。 5.2 技術(shù)節(jié)能 （ 1） 工藝節(jié)能 : 采用節(jié)能型新工藝 :如合成氨成新工藝免去了鍋爐；如鋼坯熱鑄連軋?zhí)岣吡四茉葱?。 實(shí)現(xiàn)精益化生產(chǎn) :嚴(yán)格工藝控制 ，使生產(chǎn)過程不出廢品 ， 全部達(dá)到優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 。 （ 2） 設(shè)備節(jié)能 A.推廣應(yīng)用節(jié)能型生產(chǎn)設(shè)備或節(jié)能型的主要能耗部件 。 B. 采用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù) 、 產(chǎn)品進(jìn)行局部的技術(shù)改造； C.采用先進(jìn)的設(shè)備維修方法 ， 降低設(shè)備故障停機(jī) ， 克服停機(jī)造成的原料與能源損耗 。如應(yīng)用新型的潤滑劑 、 金屬粘結(jié)劑 、 表面處理技術(shù)等等 。 流程型工業(yè)設(shè)備的組合維修 1.流程型工業(yè)的主要特點(diǎn)： 1.1設(shè)備最薄弱環(huán)節(jié)的生產(chǎn)能力就代表整個(gè)生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力 。 1.2生產(chǎn)線各個(gè)組成部份之間的配合 ， 影響總體設(shè)備效能的發(fā)揮 。 1.3局部停機(jī)導(dǎo)致全線停機(jī)； 1.4停機(jī)的經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重 。 1.5運(yùn)行中的生產(chǎn)設(shè)備無法停機(jī)排除小的故障隱患 。 2.流程型工業(yè)設(shè)備的組合維修模式 2.1設(shè)備技術(shù)狀態(tài)的診斷及 “ 批處理 ”相結(jié)合模式。 2.2貫徹 “ 機(jī)會(huì)維修 ” 的模式。 3.貫徹同步維修策略 。 4.采用總成替換策略。 5.切實(shí)抓好設(shè)備的動(dòng)態(tài)分析管理。 （ 3）采用系統(tǒng)節(jié)能的新方法： 即從單機(jī)節(jié)能走向系統(tǒng)節(jié)能。實(shí)現(xiàn)“過程綜合”與“全能量利用”。 如：熱電聯(lián)產(chǎn)； 燃燒廢料的熱能工廠； 熱能梯級(jí)利用； 保持優(yōu)化運(yùn)行 。 （ 4）采用先進(jìn)的生產(chǎn)過程監(jiān)控系統(tǒng) 離散型工業(yè)： NC：數(shù)控機(jī)床 、 數(shù)控中心； DNC：直接數(shù)字控制系統(tǒng) 。 流程型工業(yè)： DCS： “ 集散 ” 式計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)； FCS : “現(xiàn)場總路線型 ” 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng) 。 （ 5）實(shí)現(xiàn)集成化制造（ CIMS） CIMS 的目標(biāo)有四個(gè)方面 （ T、 Q、 C、 S） ： T：縮短產(chǎn)品開發(fā)周期和生產(chǎn)周期 ， 適應(yīng) 多品種 、 小批量的生產(chǎn)經(jīng)營方式； Q：實(shí)現(xiàn)最佳的質(zhì)量控制 （ 產(chǎn)品整體優(yōu) 質(zhì) 、 而且不出現(xiàn)部件質(zhì)量過剩 ） ； C：實(shí)現(xiàn)最低成本 ， 爭取最佳效益； S：滿足客戶各種不同的需求 ， 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品 個(gè)性化 。 第二部分工廠企業(yè)的合理用電 一次能源變成電能，傳輸?shù)焦S企業(yè)的10kV中心配電所，只剩下 33%左右 。 一次能源：煤 100% 發(fā)電（一般的效率 30 40%； max.45%） 發(fā)電廠自用電（ 6 9%） 變電站（效率 96 99%） 輸變電網(wǎng)絡(luò)損耗（ 8%左右）。 1.企業(yè)供配電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 各種用電設(shè)備的效率大致如下： 電動(dòng)機(jī)： 75% 95%； 調(diào)速及傳動(dòng)裝置： 80% 95%； 風(fēng)機(jī)： 60% 80%； 水泵、油泵： 50% 80%； 照明： 3% 20%； 1.1 。企業(yè)合理用電的基本要求： （ 1） 選擇先進(jìn)的工藝 、 設(shè)備 ；強(qiáng)化質(zhì)量和設(shè)備管理 ， 努力實(shí)現(xiàn)安全 、 優(yōu)質(zhì) 、高產(chǎn)和文明生產(chǎn) 。 實(shí)現(xiàn)單位產(chǎn)品最低電耗 。 （ 2） 調(diào)整負(fù)荷減少配電損耗 ：縮小峰谷差使日負(fù)荷曲線盡可能地平滑以減少配電損耗 。 盡可能使變壓器處于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的狀態(tài) 。 （ 3） 合理選擇電壓 ， 減少變壓級(jí)次 。 盡量采用高供高量 （ 10kV、 110kV )。 （ 4） 精選變壓器的位置 。 變壓器盡可能安置于負(fù)荷中心點(diǎn) 。 （ 5） 改善功率因數(shù)和電壓質(zhì)量 。 （ 6） 降低高次諧波對(duì)電網(wǎng)的影響 。 1.2企業(yè)用電技術(shù)參數(shù)的一般要求 ： （ 1）配電損耗指標(biāo) : 一次變壓的配電損耗不超過傳輸功率的 3.5%； 兩次變壓的配電損耗不超過傳輸功率的 5.5%； 三次變壓的配電損耗不超過傳輸功率的 7%。 （ 2）提高用電負(fù)荷的填充系數(shù) p平均 （ 平均負(fù)荷與最大負(fù)荷之比 ） Pmax 連續(xù)生產(chǎn) 0.95； 三班生產(chǎn) 0.85； 兩班生產(chǎn) 0.6； 單班生產(chǎn) 0.3 （ 3）對(duì)功率因數(shù)要求： 0.9 0.95 （ 4）作到變壓器安全合理運(yùn)行。 作好預(yù)防性試驗(yàn)、檢查和維護(hù)；變壓器處于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)，負(fù)荷率 0.4 0.7。 （ 5）提高整流效率，抑制諧波分量。 1000kW,其效率 95%； 1000kW,其效率 90%。單相整流容量小于變電容量的 3%；三相整流容量小于變電容量的 8%。 2. 變壓器的合理選擇與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 2.1.注意選擇節(jié)能型變壓器 目前新型的節(jié)能型變壓器則有下列不同品種： 油浸式變壓器： S10、 S11； 干式環(huán)氧樹脂真空澆鑄變壓器 （ 簡稱 “ 干式變壓器 ” ） ： SCB9、 SCB10； （ 不可回收 ） 美國纏繞式干式變壓器： SCR9； （ 不可回收 ） 杜邦絕緣干式變壓器： SHG（ B） 10 。 早期的節(jié)能型變壓器，如 S7、 S9等，依然是可用的，并不一定要更新改造。無論如何，變壓器更新改造應(yīng)考慮是否具有經(jīng)濟(jì)效益。 2.2單臺(tái)變壓器的最佳負(fù)荷率 j 10kV SL7型變壓器的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷率 j 容量 (kVA) j 100 0. 555 250 0. 537 315 0. 54 500 0. 549 630 0. 54 800 0. 512 1000 0. 517 1600 0. 53 總之 ， 變壓器負(fù)荷率在 40% 60%之間 ， 是比較好的選擇 。 2.3.多臺(tái)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 并聯(lián)運(yùn)行變壓器應(yīng)滿足下列條件： 變壓器接線組別相同； 電壓變比相同 （ 允許有 0.5%的差值 ） ； 變壓器的短路電壓要相等 （ 允許有 10%的差值 ） ； 兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的變壓器的容量比一般不宜超過 3:1。 變壓器并聯(lián)運(yùn)行的節(jié)電調(diào)度 通?？砂蠢碚撚?jì)算方法計(jì)算。 簡單的計(jì)算方法是：兩臺(tái)容量相等并聯(lián)運(yùn)行的變壓器，負(fù)荷低于額定值的 30%時(shí)，改為單臺(tái)運(yùn)行；當(dāng)單臺(tái)運(yùn)行超過 70%時(shí)，考慮兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行。 實(shí)際上，在具體的企業(yè)里，往往與生產(chǎn)安排有很大的關(guān)系，所以也不必過分強(qiáng)求節(jié)能，而忽略了生產(chǎn)調(diào)度的要求 。 3. 注意做好電壓調(diào)節(jié)工作 3.1. 全國供用電規(guī)則 規(guī)定： 用戶受端電壓變動(dòng)幅度應(yīng)不超過額定電壓的要求為： 35kV 5%； 10kV 7%； 低壓照明 220V( 10% - 5%） ； 電動(dòng)機(jī)端電壓三相 380 V ( 10% - 5%） 。 3.2.電壓偏移對(duì)電器的影響： （ 1） 對(duì)照明燈的影響 電壓高于額定值 5%， 白熾燈壽命縮短 45%； 電壓高于額定值 10%， 白熾燈壽命縮短 70%。 電壓降低 10%， 白熾燈照度減少35%， 日光燈則減少 10%， 而且壽命降低 。 水銀燈則為 20%。 （ 2） 電壓偏移對(duì)于電機(jī)影響： 三相電壓不平衡 ：當(dāng)不平衡度為 2%時(shí) ， 電動(dòng)機(jī)溫升增加 5 ；當(dāng)不平衡 度達(dá) 3.5%時(shí)則增加 15 。 啟動(dòng)時(shí)電壓過低 ， 使啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩下降過多 ， 電機(jī)啟動(dòng)緩慢 ， 甚至無法啟動(dòng) 。 運(yùn)行中電壓過低 ， 如果負(fù)荷不變 ， 最大轉(zhuǎn)矩下降 ， 轉(zhuǎn)速降低 ， 轉(zhuǎn)子電流增大 ， 從而導(dǎo)致定子電流增大 ， 造成電機(jī)過熱 。 溫度超過允許值 ， 縮短電機(jī)使用壽命 ， 甚至燒毀電機(jī) 。 當(dāng)電壓降低 20%時(shí) ， 電動(dòng)機(jī)的機(jī)械轉(zhuǎn)矩減少 36%， 電流增加 20% 25%， 溫度上升 12 15 。 此時(shí) ， 一部分電機(jī)燒毀 ， 而大部分電機(jī)因拖不動(dòng)負(fù)載而停機(jī) 。 運(yùn)行中電壓過高 ：由于鐵芯磁路進(jìn)入飽和區(qū) ， 使激磁電流急劇增大 ， 從而導(dǎo)致定子電流增大 ， 造成電機(jī)過熱 ，溫度超過允許值 ， 縮短電機(jī)壽命或燒毀 。 3.3用戶低電壓運(yùn)行造成供電線路能損增加 當(dāng)輸送功率不變時(shí)，電壓降對(duì)線損的影響如下： 電壓降低（ %） 線損增加（ %） 1 2 2 4 3 6.1 4 8.2 5 10.3 10 21 15 32.3 20 44 3.4調(diào)壓、穩(wěn)壓方法 變壓器調(diào)檔方式 （ 用戶自行處理 ） ； 變壓器有載無級(jí)調(diào)壓方式 （ 通常由電業(yè)公司處理 ） ； 特種裝置技術(shù)處理 ：浪涌抑制器 、 MOV、穩(wěn)壓器等 、 雪崩型二極管； 其它調(diào)壓 、 穩(wěn)壓和處理電壓波形的技術(shù)產(chǎn)品 ： “ 電 力 富 ” (Elector Flow) ； U-KNOW節(jié)電器； 磁平衡穩(wěn)壓器；節(jié)電王 ；綜合節(jié)電器 。 4. 穩(wěn)態(tài)負(fù)荷的功率因數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié) 4.1. 全國用電規(guī)則 關(guān)于用電力率（ 即功率因數(shù) ） 的規(guī)定 ： 用戶用電力率低于 0.7時(shí) ， 不予供電； 新建及擴(kuò)建的電力用戶 ， 其力率一律不低于 0.9； （ 企業(yè)用電力率最好保持在 0.9 0.95。 用電力率過高 ， 投資太大也不好 ） 4.2功率因數(shù)補(bǔ)償原則 對(duì)較大的電動(dòng)機(jī)最好采用就地?zé)o功補(bǔ)償 （ 如 30kW以上的電動(dòng)機(jī) ） 。 較小的電動(dòng)機(jī)的無功功率， 則采用集中補(bǔ)償，并由功率因數(shù)自動(dòng)控制器控制。 無功補(bǔ)償矢量圖 補(bǔ)償容量的計(jì)算 參見補(bǔ)償矢量圖： S2 = P2 Q2 cos=P/S tg=Q / P QC P（ tg1 tg2） （ kvar） 其它方法：查表法；圖形求取法 。 l 電動(dòng)機(jī)無功就地補(bǔ)償容量的計(jì)算 電動(dòng)機(jī)就地補(bǔ)償容量的計(jì)算可以根據(jù)下式計(jì)算： QC 1.732 UeI0 Ue：電動(dòng)機(jī)的額定線電壓 （ kV） I0：電動(dòng)機(jī)空載電流 （ A） 注：中小型電機(jī)可放寬 15% 25%。 無功就地補(bǔ)償裝置的接線方式： 電動(dòng)機(jī)無功就地補(bǔ)償?shù)慕?jīng)濟(jì)效益 降低總電流，減少線路損耗和變壓器損耗； 可以提高變壓器和輸電線路的利用率； 可以提高線路末端的電壓； 與集中補(bǔ)償相比，投資減少一半以上。 典型的實(shí)例，如：空壓機(jī)站、遠(yuǎn)程水泵。 使用無功補(bǔ)償電容應(yīng)注意以下三點(diǎn)： 干式電力電容器過電壓能力差 10 %。 集中補(bǔ)償電容與高次諧波可能產(chǎn)生并聯(lián)諧振 ， 從而放大了諧波電流 ， 對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生影響 。 因此 ， 要嚴(yán)格控制電網(wǎng)的高次諧波含量 。 就地補(bǔ)償電容應(yīng)當(dāng)避免自激 。 對(duì)頻繁啟動(dòng)的電機(jī) ，升降機(jī)電機(jī)不要安裝就地補(bǔ)償電容器 。 第三部分 用電設(shè)備的節(jié)電技術(shù) 1.繞線式異步電機(jī)同步化運(yùn)行與節(jié)電措施 1.1同步化改造 繞線式異步電機(jī)是感性負(fù)荷 ， 定子中呈現(xiàn)滯后的功率因數(shù) 。 在轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)以后 ， 轉(zhuǎn)速平穩(wěn)時(shí) （ 接近同步轉(zhuǎn)速 ） ， 將轉(zhuǎn)子通入直流電流 ， 使它變成與定子同極數(shù)的電磁鐵 。 由磁極吸力將轉(zhuǎn)子牽入同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)理工作 ， 此措施叫做同步化運(yùn)行 。 同步化運(yùn)行的結(jié)果相當(dāng)于對(duì)電源提供了大部分必要的無功功率 。 1.2采用 “ HP系列靜止式進(jìn)相器 ” 對(duì)于大功率三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)的節(jié)電，還可以采用特殊的無功功率補(bǔ)償裝置。如，“ HP系列靜止式進(jìn)相器 ”。采用交交變頻技術(shù)將 380V、 50Hz的交流電壓轉(zhuǎn)換成與轉(zhuǎn)子頻率相同，相位滯后轉(zhuǎn)子電流 90 的補(bǔ)償電壓，隨著補(bǔ)償電壓的逐步升高，電機(jī)定子電流逐漸降低，定子側(cè)的無功功率逐步下降，達(dá)到功率因數(shù)上升的目的。這種裝置適用于高、低壓繞線式電動(dòng)機(jī)。 HP系列靜止式進(jìn)相器 主要功能： 電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)可提高到 0.95以上 ，無功功率減少 60%以上； 降低定子電流達(dá) 10% 20%， 線路損耗及電機(jī)銅損下降 20% 30%； 電機(jī)溫升明顯降低 ， 過載能力增強(qiáng) ，使用壽命延長； 裝置具有過流 、 過載 、 超溫等保護(hù)功能 ， 自動(dòng)檢測故障并報(bào)警 。 2. 電動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 2.1.容量超過 250kW， 不要求調(diào)速的穩(wěn)定負(fù)荷 ， 可傾向于選擇同步電機(jī) 。 2.2.容量大于 220kW的電機(jī) ， 盡可能選擇高壓電機(jī) 。 目前西門子公司等推出了 690V電壓源型變頻調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī) ， 電機(jī)容量： 250 1000（ max.1910） kW。 國內(nèi) ， 如湘潭電機(jī)廠有生產(chǎn) 6kV、 10kV電壓等級(jí)電機(jī) 。 6kV級(jí)中型容量