電氣節(jié)能在給排水工程中的應(yīng)用論述

1、    電氣節(jié)能在給排水工程中的應(yīng)用論述    李驕摘要：能源是人類生存與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，但隨著全球經(jīng)濟(jì)持續(xù)、高速的發(fā)展，能源短缺及供需矛盾逐漸加深，而我國是一個(gè)人口眾多的發(fā)展中國家，能源危機(jī)迫在眉睫。為此，黨中央提出了建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)的目標(biāo)，要求各地大力推進(jìn)節(jié)能減排。本文主要對(duì)電氣節(jié)能在給排水工程中的應(yīng)用進(jìn)行了分析探討。關(guān)鍵詞：電氣節(jié)能；給排水；控制儀表；應(yīng)用中圖分類號(hào)：s276文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： a引言當(dāng)前，我國正處于城鎮(zhèn)化建設(shè)的快速發(fā)展時(shí)期，給排水處理設(shè)施作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分得到了迅猛的發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國現(xiàn)有4000多座自來水廠和3

2、000多座污水廠，每年電能消耗占全社會(huì)總能耗的相對(duì)比例較高。因此，在給排水工程中采用電氣節(jié)能技術(shù)，節(jié)約電能，尤為重要。結(jié)合給排水工程的工藝要求和特點(diǎn)，電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)優(yōu)先滿足功能需求，然后做到經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)先進(jìn)。本文具體從以下幾個(gè)方面采取節(jié)能措施，將電氣節(jié)能技術(shù)合理應(yīng)用到城市給排水工程中。一、電氣節(jié)能在給排水工程中的應(yīng)用1、變壓器選擇1.1優(yōu)先采用節(jié)能型變壓器變壓器的有功損耗主要由兩部分組成，即變壓器的空載損耗和變壓器的有載損耗。而變壓器的空載損耗又稱鐵損，是由鐵芯的渦流損耗和漏磁損耗組成，其值與硅鋼片和鐵芯制造工藝有關(guān)，與負(fù)荷無關(guān)。目前比較流行的節(jié)能型變壓器，如s11，s13等，它們都是采用優(yōu)

3、質(zhì)冷軋晶粒取向硅鋼片。由于取向處理，使硅鋼片的磁場(chǎng)方向接近一致，以減少鐵芯渦流損耗，45度全斜接縫結(jié)構(gòu)，使接縫密合性好，可減少了漏磁損耗。與過去普通變壓器相比，節(jié)能型變壓器通常要節(jié)能10%。因此，在給排水工程中因優(yōu)先采用損耗低、效率高的節(jié)能型變壓器。1.2合理確定變壓器容量變壓器有載損耗又稱變壓器線損，它取決于變壓器繞組的電阻及流過繞組電流的大小，并與負(fù)荷率平方成正比。因此在選擇變壓器時(shí)應(yīng)選用阻值較小的繞組，如銅芯變壓器。通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)，可知當(dāng)負(fù)載率為50%，變壓器的能耗最小。然而負(fù)載率為50%時(shí)，僅減少變壓器的線損，并未減少變壓器的鐵損，而且相對(duì)于加大變壓器容量而多付較大費(fèi)用，變壓器負(fù)載率為5

4、0%時(shí)節(jié)能效果并不劃算。綜合考慮電氣設(shè)備初裝費(fèi)，土建投資及設(shè)備運(yùn)行等費(fèi)用，并使變壓器滿足近遠(yuǎn)期需要，負(fù)載率選擇在75%85%時(shí)，變壓器處于最經(jīng)濟(jì)節(jié)能運(yùn)行狀態(tài)。最后通過總計(jì)算負(fù)荷，即可確定最佳變壓器容量。2、合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)2.1根據(jù)負(fù)荷容量及分布、供電距離和用電設(shè)備特點(diǎn)等，合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)。供配電系統(tǒng)應(yīng)盡量簡單可靠，同一電壓等級(jí)的配電級(jí)數(shù)高壓不宜多于兩級(jí)，低壓不宜多用三級(jí)。變配電房應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心，如泵房或鼓風(fēng)機(jī)房；功率較大的單臺(tái)設(shè)備，如進(jìn)水泵或鼓風(fēng)機(jī)，應(yīng)由配電中心直接供電；設(shè)備較多的單個(gè)工藝單體，如沉砂池或生物池，可在單體旁設(shè)置動(dòng)力配電柜集中供電。2.2按經(jīng)濟(jì)電流密度合理選擇導(dǎo)線截面，

5、通常按年綜合運(yùn)行費(fèi)用最小原則確定單位面積經(jīng)濟(jì)電流密度。給排水工程中通常要求雙回10kv電源進(jìn)線，且其投資較高，在安全可靠設(shè)計(jì)的同時(shí)，可按經(jīng)濟(jì)電流密度合理確定其截面積。2.3給排水工程的配電電纜通常有上萬米，線路上的總損耗較大，因此，必須減少線路損耗。要減少線損，只能盡量減少線路電阻。減少線路電阻可從以下三個(gè)方面考慮：（1）優(yōu)先選用電阻率較小的導(dǎo)線，如銅芯導(dǎo)線。（2）合理設(shè)置配電分區(qū)，使低壓配電不走回頭路；合理設(shè)計(jì)配電線路，使線路走直線，少走彎路，減少導(dǎo)線長度。（3）適當(dāng)增大導(dǎo)線截面積。對(duì)于電流較大且較長的線路，在滿足載流量、動(dòng)熱穩(wěn)定、保護(hù)配合及電壓降要求的前提下，可結(jié)合實(shí)際情況加大一級(jí)導(dǎo)線截面

6、。3、提高功率因數(shù)輸電線路的損耗包括線路傳輸有功功率時(shí)而引起的線損，和傳輸無功功率時(shí)引起的線損。而傳輸有功功率是為了滿足工藝設(shè)備要求，是不變的。因此，要提高功率因數(shù)，可以通過減少無功功率在線路的傳輸，減少線路損耗，從而達(dá)到節(jié)能目的。結(jié)合給排水工程的特點(diǎn)，可從以下幾個(gè)方面提高功率因數(shù)：（1）采取無功功率補(bǔ)償方式。在單臺(tái)10kv電動(dòng)機(jī)設(shè)置無功就地補(bǔ)償裝置分散補(bǔ)償，0.4kv低壓母線處設(shè)置無功補(bǔ)償柜進(jìn)行集中自動(dòng)補(bǔ)償。補(bǔ)償后使10kv側(cè)功率因數(shù)不低于0.90。（2）優(yōu)先選用效率高、功率因數(shù)高的電機(jī)、水泵和風(fēng)機(jī)。4、電動(dòng)機(jī)控制4.1采用變頻調(diào)速裝置對(duì)交流電動(dòng)機(jī)采取變頻調(diào)速，是當(dāng)前我國節(jié)約能源的重要措施之

7、一。結(jié)合工藝要求，對(duì)水泵進(jìn)行變頻控制，根據(jù)流量變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，與負(fù)載的變化相適應(yīng)，從而提高了電動(dòng)機(jī)的效率，達(dá)到節(jié)能目的。4.2采用軟啟動(dòng)器軟啟動(dòng)器是按起動(dòng)時(shí)間逐步調(diào)節(jié)晶閘管的導(dǎo)通角，以控制電壓變化，從而達(dá)到水泵轉(zhuǎn)速隨負(fù)載的變化而變化，節(jié)約電能。軟啟動(dòng)器因其價(jià)格較便宜，廣泛適用于容量較大、需頻繁起動(dòng)的水泵設(shè)備，而且滿足附近用電設(shè)備對(duì)電壓穩(wěn)定的要求。5、照明節(jié)能設(shè)計(jì)5.1選用高效光源給排水工程照明部分主要為室內(nèi)照明和廠區(qū)照明，室內(nèi)照明又分為生產(chǎn)構(gòu)筑物照明和輔助建筑物照明。生產(chǎn)構(gòu)筑物照明建議采用金屬鹵化物燈，輔助建筑物照明應(yīng)采用熒光燈；廠區(qū)照明建議采用高壓鈉燈。熒光燈須配有節(jié)能電子鎮(zhèn)流器，氣

8、體放電燈須配有低能耗電感鎮(zhèn)流器。5.2選用高效燈具優(yōu)先選用光通比例高、控光性能好，配光特性穩(wěn)定的高效燈具。室內(nèi)燈具效率不應(yīng)低于70%，室外燈具效率不應(yīng)低于60%。5.3合理設(shè)計(jì)照明方案室內(nèi)大面積場(chǎng)所應(yīng)采用分區(qū)一般控制方式，并適當(dāng)增加照明開關(guān)點(diǎn)，如會(huì)議室、中控室等。走道、樓梯等人員短暫停留的公共場(chǎng)所可采用聲控自熄開關(guān)。廠區(qū)照明可采用光電控制器。二、過程檢測(cè)及控制儀表在給水排水工程中，為了保證安全生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化科學(xué)管理，提高水廠的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，應(yīng)采用先進(jìn)的過程檢測(cè)及控制儀表，來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化。在給水排水工程中裝設(shè)過程檢測(cè)及控制儀表的作用有以下幾個(gè)方面：1、提高設(shè)備利用率，保證水處理質(zhì)

9、量儀表能連續(xù)檢測(cè)各種工藝參數(shù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)可進(jìn)行手動(dòng)或自動(dòng)控制，從而協(xié)調(diào)供需之間、系統(tǒng)各組成部分之間、各水處理構(gòu)筑物之間的聯(lián)系，以便使各種設(shè)備與設(shè)施得到充分利用。同時(shí)，由于檢測(cè)儀表測(cè)定的數(shù)值與給定數(shù)值可連續(xù)進(jìn)行比較，發(fā)生偏差時(shí)，立即進(jìn)行調(diào)整，從而可保證水處理質(zhì)量。2、節(jié)省日常運(yùn)行費(fèi)用可根據(jù)儀表檢測(cè)的參數(shù)，進(jìn)一步自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制藥劑投加量、水泵機(jī)組的合理運(yùn)行，使管理更加科學(xué)化，達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。3、使運(yùn)行安全可靠由于儀表具有連續(xù)檢測(cè)、越限報(bào)警的功能，因此便于及時(shí)處理事故。對(duì)高溫、噪聲、惡臭、腐蝕的環(huán)境，均可通過儀表自動(dòng)檢測(cè)及控制來取代現(xiàn)場(chǎng)操作，從而減少對(duì)管理人員的危害。4、節(jié)省人力、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度裝設(shè)過程檢測(cè)及控制儀表后，工藝參數(shù)的記錄、調(diào)節(jié)、控制可以集中管理，減少了值班人員，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。5、為實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制創(chuàng)造條件現(xiàn)代化管理需要采用計(jì)算機(jī)，而過程檢測(cè)及控制儀表則是計(jì)算機(jī)控制的前提，只有儀表使用可靠后，才能運(yùn)用計(jì)算機(jī)將工藝檢測(cè)參數(shù)通過數(shù)學(xué)模式運(yùn)算發(fā)出指令驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器完成控制項(xiàng)目。結(jié)束語綜合上述，給排水工程電氣的節(jié)能潛力還很大，比如結(jié)合工藝流程對(duì)工藝設(shè)備自動(dòng)化和系統(tǒng)化控制，也可以極大的節(jié)約能源、提供效率。這需要電氣設(shè)計(jì)人員在具體工程實(shí)踐中，根據(jù)工藝要求，認(rèn)真學(xué)習(xí)，反復(fù)探討，精心設(shè)計(jì)，拿