電解鋁企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則

1電解鋁企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則本文件規(guī)定了電解鋁企業(yè)合理用電的基本要求、評(píng)價(jià)原則和方法。本文件適用于電解鋁生產(chǎn)企業(yè)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB∕T3485評(píng)價(jià)企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則GB∕T9481中小型軸流泵GB∕T12326電能質(zhì)量-電壓波動(dòng)和閃變GB∕T12497三相異步電動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行GB∕T13007離心泵效率GB∕T13008混流泵、軸流泵技術(shù)條件GB∕T13462電力變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行GB∕T13469混流泵與軸流泵系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行GB∕T13470通風(fēng)機(jī)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行GB∕T14549電能質(zhì)量-公用電網(wǎng)諧波GB∕T16665空氣壓縮機(jī)組及供氣系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測(cè)GB∕T19153容積式空氣壓縮機(jī)能效限定值及能效等級(jí)GB∕T21056風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載變頻調(diào)速節(jié)電傳動(dòng)系統(tǒng)及其應(yīng)用技術(shù)條件GB∕T27883容積式空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行GB17167用能單位能源計(jì)量器具配備和管理通則GB18613中小型三相異步電動(dòng)機(jī)能效限定值及能效等級(jí)GB19153容積式空氣壓縮機(jī)能效限定值及能效等級(jí)GB50034工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50033工業(yè)企業(yè)采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)DL∕T985配電變壓器能效技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)導(dǎo)則3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1電解鋁electrolyticaluminium是指用氧化鋁——冰晶石熔鹽電解法生產(chǎn)出的鋁溶液23.2電流效率currentefficiency是指電解鋁生產(chǎn)過程中鋁液的實(shí)際產(chǎn)量與鋁液理論產(chǎn)量的比值3.3整流效率rectificationefficiency整流器輸出的直流電量與輸入的交流電量的比值3.4整流機(jī)組效率efficiencyofrectifierunit電解直流側(cè)耗電量與電解交流測(cè)耗電量的比值3.5平均槽電壓averagecellvoltage每個(gè)槽日的工作電壓及分?jǐn)偟碾妷浩骄?，由工作電壓、分?jǐn)偟男?yīng)電壓、分?jǐn)偟碾娊獠坶g聯(lián)結(jié)母線組成3.6受電端電壓receivingterminalvoltage指負(fù)載側(cè)的電壓3.7日負(fù)荷率dailyloadrate一天的平均負(fù)荷與最大負(fù)荷之比4企業(yè)供電的合理化4.1企業(yè)應(yīng)根據(jù)用電性質(zhì)、用電容量，選擇合理供電電壓和供電方式。電解工藝消耗的交流電量以安裝在整流機(jī)組輸入側(cè)的計(jì)量?jī)x表計(jì)數(shù)為準(zhǔn)。4.2企業(yè)變配電所在的位置應(yīng)接近負(fù)荷中心，減少變壓級(jí)數(shù)，縮短供電半徑，按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面。4.3企業(yè)根據(jù)受電端至用電設(shè)備的變壓級(jí)數(shù)，其總線損率分別應(yīng)不超過以下指標(biāo)。b)二級(jí)4%4.4企業(yè)受電端電壓在額定電壓允許偏差范圍內(nèi)，企業(yè)用電設(shè)備的供電電壓偏移值不應(yīng)超過額定電壓(10kv)±5%。34.5調(diào)整企業(yè)用電設(shè)備的工作狀態(tài)，合理分配與平衡負(fù)荷，使企業(yè)用電均衡化，提高企業(yè)負(fù)荷率。根據(jù)不同的用電情況，企業(yè)日負(fù)荷率應(yīng)不低于70%。4.6企業(yè)單相用電設(shè)備應(yīng)均勻地接在三相網(wǎng)絡(luò)上，降低三相電壓不平衡度，供電網(wǎng)絡(luò)的電壓不平衡度應(yīng)小于2%。4.7企業(yè)在提高自然功率因數(shù)的基礎(chǔ)上，應(yīng)在負(fù)荷側(cè)合理裝置集中與就地?zé)o功補(bǔ)償設(shè)備，在企業(yè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)應(yīng)不低于0.90；低負(fù)荷時(shí)，應(yīng)調(diào)整無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的容量，不得過補(bǔ)償。4.8企業(yè)應(yīng)根據(jù)用電負(fù)荷的特性和變化規(guī)律，正確選擇和配置變壓器容量和臺(tái)數(shù)，通過運(yùn)行方式的擇優(yōu)，合理調(diào)整負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。4.9企業(yè)變配電所內(nèi)的變配電設(shè)備要配置相應(yīng)的測(cè)兩和計(jì)量?jī)x表。監(jiān)測(cè)并記錄電壓、電流、功率、功率因數(shù)和有功電量、無(wú)功電量。電能計(jì)量?jī)x表準(zhǔn)確度符合GB17167要求。4.10企業(yè)用電設(shè)備的非線性負(fù)荷產(chǎn)生高次諧波，引起電網(wǎng)電壓及電流的畸變，應(yīng)采取抑制高次諧波的措施達(dá)到GB/T14549的要求。4.11企業(yè)用電設(shè)備的沖擊負(fù)荷及波動(dòng)負(fù)荷，引起電網(wǎng)電壓波動(dòng)、閃變，應(yīng)采取限制沖擊負(fù)荷及波動(dòng)負(fù)荷的措施達(dá)到GB/T12326的要求。4.12對(duì)企業(yè)自備電廠應(yīng)考核廠用電率指標(biāo)。5電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能的合理化5.1總則5.1.1凡生產(chǎn)過程中利用電能進(jìn)行化學(xué)分解的過程，在合理電流密度下，應(yīng)嚴(yán)格控制與電能消耗有關(guān)的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：電流效率、平均槽電壓、單位產(chǎn)品電耗。5.1.2電解過程的電流效率應(yīng)達(dá)到92%。5.1.3電解過程的平均槽電壓值應(yīng)控制在不大于4.1V。5.2整流系統(tǒng)5.2.1整流所的位置應(yīng)接近直流負(fù)荷中心，縮短供電半徑，降低接觸電阻和電壓降，實(shí)現(xiàn)電力整流設(shè)備系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。5.2.2電力整流設(shè)備應(yīng)配置交直流電流、電壓監(jiān)測(cè)儀表和交直流電能計(jì)量?jī)x表。5.2.3企業(yè)應(yīng)采用高效電力整流設(shè)備，并根據(jù)負(fù)荷變化情況，對(duì)電力整流設(shè)備運(yùn)行效率進(jìn)行測(cè)定。電力整流設(shè)備在額定負(fù)荷狀態(tài)時(shí)的轉(zhuǎn)換效率應(yīng)不低于以下指標(biāo)。a)直流額定電壓在500V以下95%b)直流額定電壓在500V-1000V之間93%c)直流額定電壓在1000V及以上90%5.3直流母線5.3.1直流母線的連接點(diǎn)應(yīng)接觸良好，每個(gè)接點(diǎn)的接觸電阻應(yīng)小于相同連接長(zhǎng)度導(dǎo)體電阻的1.5倍。45.3.2電解的直流網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采取措施，降低電壓損失。在額定負(fù)荷下電力整流設(shè)備至電解槽的母線電壓降應(yīng)小于1.5V。5.4電解槽5.4.1電解槽應(yīng)與生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)能力相匹配，選型合理。5.4.2相同生產(chǎn)工藝的電解設(shè)備應(yīng)串聯(lián)使用，保證單系列電解槽投入數(shù)量，以提高電力整流設(shè)備運(yùn)行效率。5.4.3電解生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)配置必要的監(jiān)測(cè)和計(jì)量?jī)x表。電解槽應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，單槽或分組裝置直流電壓表，以便及時(shí)監(jiān)視槽電壓。直流電能計(jì)量應(yīng)采用直流電能計(jì)量表直接計(jì)量。計(jì)量?jī)x表應(yīng)定期校驗(yàn)，確保指示和計(jì)量準(zhǔn)確。5.4.4每天應(yīng)測(cè)算電流效率及平均槽電壓，及時(shí)分析電解槽運(yùn)行狀況。單槽工作電壓每月至少實(shí)測(cè)一次，分析偏差及時(shí)處理或調(diào)整不合格的電解槽。5.4.5每個(gè)電解槽的泄漏電流應(yīng)小于槽組電流的0.1%-0.2%，或電解槽系列兩端對(duì)地電壓偏差值小于或等于±10%。6通用設(shè)備用電合理化6.1變壓器6.1.1變壓器合理配置6.1.1.1變壓器應(yīng)選擇壽命期內(nèi)經(jīng)濟(jì)效益最佳的容量和臺(tái)數(shù)。6.1.1.2配電變壓器選型的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)應(yīng)按照DL/T985。電力變壓器選型的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)可參照DL/T985。應(yīng)優(yōu)先選用節(jié)電效果大、經(jīng)濟(jì)效益好、投資收回期短的變壓器。6.1.1.3超過壽命期服役的變壓器，國(guó)家規(guī)定淘汰的老舊變壓器應(yīng)更新，所選用的變壓器應(yīng)符合國(guó)家相關(guān)能效標(biāo)準(zhǔn)。6.1.1.4對(duì)變壓器進(jìn)行經(jīng)濟(jì)運(yùn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)為運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)，且綜合功率損耗大的變壓器應(yīng)更新。6.1.2變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行6.1.2.1變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行應(yīng)符合GB/T13462的要求。6.1.2.2變壓器的空載損耗和負(fù)載損耗達(dá)到能效標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的節(jié)能評(píng)價(jià)值，且運(yùn)行在最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)。6.1.2.3變壓器的空載損耗和負(fù)載損耗達(dá)到能效標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的能效限定值，且運(yùn)行在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)。應(yīng)配置變壓器的電能計(jì)量?jī)x表，完善測(cè)量手段。6.1.2.4應(yīng)記錄變壓器日常運(yùn)行數(shù)據(jù)及典型代表日負(fù)荷，為變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供數(shù)據(jù)。定期進(jìn)行變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析，在保證變壓器安全運(yùn)行和供電質(zhì)量的基礎(chǔ)上提出改進(jìn)措施，有關(guān)資料應(yīng)存檔。6.1.2.5應(yīng)健全變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行文件管理，保存變壓器原始資料；變壓器大修、改造后的試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)存入變壓器檔案中。56.1.2.6應(yīng)按月、季、年做好變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行工作的分析與總結(jié)，并編寫變壓器的節(jié)能效果與經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)計(jì)與匯總表。6.2電動(dòng)機(jī)6.2.1電動(dòng)機(jī)合理配置6.2.1.1電動(dòng)機(jī)選用前應(yīng)充分了解被拖動(dòng)機(jī)械的負(fù)載特性，該負(fù)載對(duì)啟動(dòng)、制動(dòng)、調(diào)速無(wú)特殊要求時(shí)應(yīng)選用籠型異步電動(dòng)機(jī)。從節(jié)能角度考慮應(yīng)首先選用符合GB18613的電動(dòng)機(jī)，不應(yīng)選用國(guó)家明令淘汰的產(chǎn)品。6.2.1.2負(fù)載對(duì)啟動(dòng)、制動(dòng)、調(diào)速有特殊要求時(shí)，所選擇的電動(dòng)機(jī)應(yīng)滿足相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩與最大轉(zhuǎn)矩要求，所選電動(dòng)機(jī)應(yīng)能與調(diào)速方式合理匹配。6.2.1.3應(yīng)依據(jù)負(fù)載要求，選擇具有合適的安裝尺寸與連接方式。6.2.1.4需要調(diào)速的負(fù)載應(yīng)根據(jù)調(diào)速范圍、效率、對(duì)轉(zhuǎn)矩的影響以及長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)效益等因素，選擇合理的調(diào)速方式和電動(dòng)機(jī)。6.2.1.5對(duì)有頻繁啟動(dòng)、沖擊負(fù)載和高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩等特殊要求的負(fù)載應(yīng)選用相應(yīng)的專用電動(dòng)機(jī)并進(jìn)行轉(zhuǎn)矩校驗(yàn)。6.2.2電動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行6.2.2.1電動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行應(yīng)符合GB/T12497的要求。6.2.2.2應(yīng)指定運(yùn)行管理人員負(fù)責(zé)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀況巡回檢查，測(cè)試與一般維護(hù)(冷卻、潤(rùn)滑、清掃等)。運(yùn)行管理人員應(yīng)定期檢查電動(dòng)機(jī)運(yùn)行溫升、振動(dòng)、噪聲以及電動(dòng)機(jī)電氣終端的電流和電壓，做好完整的運(yùn)行記錄。6.2.2.3對(duì)于55kW及以上的電動(dòng)機(jī)應(yīng)監(jiān)視其電流、電壓、有功功率，在供電配電柜還應(yīng)配備電能表與功率因數(shù)表。6.2.2.4應(yīng)根據(jù)電動(dòng)機(jī)的容量大小與運(yùn)行方式合理實(shí)施功率因數(shù)的就地補(bǔ)償，補(bǔ)償后功率因數(shù)應(yīng)不低于0.9。電動(dòng)機(jī)負(fù)載調(diào)節(jié)設(shè)備的選擇應(yīng)以技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析為依據(jù)，對(duì)大型機(jī)組應(yīng)經(jīng)行壽命周期成本分析。對(duì)有多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)，負(fù)載的分配應(yīng)充分發(fā)揮調(diào)節(jié)設(shè)備節(jié)能效果。6.2.2.5應(yīng)按GB/T3485的規(guī)定配置電動(dòng)機(jī)運(yùn)行監(jiān)測(cè)儀表，隨時(shí)對(duì)供電條件及運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。運(yùn)行管理人員應(yīng)定期監(jiān)視電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電流、電壓、電動(dòng)機(jī)輸入功率、三項(xiàng)電流與電壓的不平衡度。6.3水泵6.3.1水泵合理配置6.3.1.1設(shè)備的選型應(yīng)采用壽命周期成本分析方法，選擇經(jīng)濟(jì)性高的設(shè)備。年運(yùn)行時(shí)間大于3000h、負(fù)載率大于60%的電機(jī)，能效等級(jí)應(yīng)達(dá)到相應(yīng)強(qiáng)制性能效標(biāo)準(zhǔn)中能效2級(jí)要求。6.3.1.2泵的選擇應(yīng)符合GB/T9481、GB/T13007、GB/T13008等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。在多種工況生產(chǎn)工6.3.1.3采用多臺(tái)泵聯(lián)合運(yùn)行時(shí)，在滿足工藝、安全及可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)上，應(yīng)采用高效泵承擔(dān)基本負(fù)荷，使輸送單位液體電耗最低。66.3.1.4多機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)采用等揚(yáng)程特性的泵；串聯(lián)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)采用等流量特性的泵；采用調(diào)速裝置控制調(diào)節(jié)時(shí)，應(yīng)滿足泵串/并聯(lián)運(yùn)行規(guī)則，宜采用變頻泵高效節(jié)能區(qū)串并聯(lián)運(yùn)行模式。6.3.1.5根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，合理確定管網(wǎng)系統(tǒng)的管材和管徑。在優(yōu)化生產(chǎn)工藝的條件下合理確定管網(wǎng)配置方案和輸送距離。6.3.2水泵經(jīng)濟(jì)運(yùn)行6.3.2.1水泵經(jīng)濟(jì)運(yùn)行應(yīng)符合GB/T13469的要求。6.3.2.2應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)負(fù)載特性確定泵的調(diào)節(jié)方式。機(jī)組應(yīng)與系統(tǒng)負(fù)載特性相匹配，機(jī)組控制設(shè)備應(yīng)能滿足運(yùn)行工況變化的要求。根據(jù)用戶的流量和揚(yáng)程需求，采用適用的控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)。6.3.2.3對(duì)于運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、負(fù)荷變化較大及非連續(xù)運(yùn)行工況，宜采用包括變頻調(diào)速裝置在內(nèi)的調(diào)節(jié)裝置系統(tǒng)，變頻調(diào)速裝置的應(yīng)用技術(shù)條件應(yīng)符合GB/T21056的規(guī)定。對(duì)于不同壓力區(qū)域的供水，宜充分利用一次網(wǎng)壓頭，采用分級(jí)供應(yīng)，盡量減少使用壓力平衡閥。6.3.2.4可通過能源計(jì)量器具、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)儀表、企業(yè)能源管控中心及其他自動(dòng)化信息系統(tǒng)采集系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)。可采用仿真模擬計(jì)算分析等技術(shù)，分析系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀況，優(yōu)化運(yùn)行方案?？蛇\(yùn)用可編程控制器、直接數(shù)字控制器等智能控制技術(shù)，確保系統(tǒng)持續(xù)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。6.4通風(fēng)機(jī)6.4.1通風(fēng)機(jī)合理配置6.4.1.1機(jī)組應(yīng)與負(fù)載特性相匹配，機(jī)組控制設(shè)備應(yīng)能滿足運(yùn)行工況變化的要求。6.4.1.2在裝配多臺(tái)機(jī)組時(shí)，應(yīng)采用高效通風(fēng)機(jī)承擔(dān)基本負(fù)荷。采用通風(fēng)機(jī)多臺(tái)聯(lián)合運(yùn)行時(shí)，在滿足工藝、安全及可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)上，應(yīng)使輸送單位容積介質(zhì)電耗最低。6.4.1.3當(dāng)流量變化幅度在20%以內(nèi)，對(duì)離心風(fēng)機(jī)應(yīng)采用進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)方式；對(duì)軸流風(fēng)機(jī)應(yīng)采用改變動(dòng)、靜葉片安裝角的調(diào)節(jié)方式。6.4.1.4對(duì)于負(fù)荷變化較大及非連續(xù)運(yùn)行工況，宜采用變頻調(diào)速裝置。變頻調(diào)速裝置的應(yīng)用技術(shù)條件應(yīng)符合GB/T21056的規(guī)定。6.4.2通風(fēng)機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行6.4.2.1通風(fēng)機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行應(yīng)符合GB/T13470的要求。6.4.2.2系統(tǒng)中的三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀況應(yīng)符合GB/T12497的規(guī)定。應(yīng)按照GB17167的規(guī)定，在有關(guān)部位安裝電量、壓力、流量等儀器儀表。6.4.2.3應(yīng)建立運(yùn)行管理、維護(hù)、檢修等規(guī)章制度，包括：a)按制造廠的安裝使用說明書進(jìn)行維護(hù)，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理；b)定期檢修機(jī)組設(shè)備，及時(shí)更換損壞零部件；c)定期檢查清理管道。6.4.2.4應(yīng)建立維護(hù)運(yùn)行日志和技術(shù)檔案。應(yīng)加強(qiáng)管理人員和操作人員的培訓(xùn)。76.4.2.5監(jiān)測(cè)與檢查可采用巡視、定期儀表檢測(cè)與集中在線監(jiān)測(cè)的方式。定期檢查系統(tǒng)主要部件，維護(hù)系統(tǒng)的性能水平與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，主要包括：a)定期檢查機(jī)組設(shè)備的振動(dòng)情況；b)定期檢查過濾網(wǎng)和通風(fēng)機(jī)葉片；c)軸承潤(rùn)滑和更換；d)皮帶調(diào)緊或更換；e)定期檢查管路的泄漏；f)定期檢查系統(tǒng)阻力。6.4.2.6在技術(shù)及經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下，應(yīng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)出口壓力、溫度、流量、電量和調(diào)節(jié)裝置的狀態(tài)等。6.5空壓機(jī)6.5.1空壓機(jī)合理配置6.5.1.1系統(tǒng)中管網(wǎng)應(yīng)在優(yōu)化生產(chǎn)工藝的條件下，確定合理配置方案和輸送距離。在確保安全的前提下，機(jī)組宜靠近負(fù)荷中心。6.5.1.2滿足系統(tǒng)的使用壓力、容積流量及品質(zhì)，機(jī)組應(yīng)與負(fù)載特性相匹配，應(yīng)選用能效指標(biāo)符合GB19153能效3級(jí)的機(jī)組，宜選用能效2級(jí)以上的機(jī)組，機(jī)組控制設(shè)備應(yīng)能滿足運(yùn)行工況變化的要求。6.5.2空壓機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行6.5.2