中國電機拖動系統(tǒng)消耗的電能多達全國總量的2/3,所用電機90%是交流異步電動機,其中風機、泵類拖動電機耗電量約占全國總量的35%,電動機容量約有1.5億千瓦,拖動軋鋼機、礦井提升機、磨機、交通運輸機械、機床等生產(chǎn)設(shè)備的電動機容量約3億千瓦,耗電量約占全國總量的30%。變負荷運行的風機、泵類達到總量的70%左右,裝機容量近1億千瓦,年耗電量約3000億千瓦時,它們是靠閘板或閥門調(diào)節(jié)流量,以粗略適應(yīng)負荷的需要,平均浪費20%以上的電能,年達200-300億元。可見,電機拖動系統(tǒng)節(jié)能改造的潛力很大,這項節(jié)能改造的實施對中國經(jīng)濟的成長和環(huán)境保護都有重要的作用。
電機拖動系統(tǒng)節(jié)能改造的目的是使系統(tǒng)實現(xiàn)經(jīng)濟運行,可以采取的技術(shù)措施較多,對于變負荷運行的風機、泵類拖動系統(tǒng),采用電機調(diào)速技術(shù)取代閘板或閥門調(diào)節(jié)流量,是一項很好的技術(shù)改造措施,既能精確及時的滿足負荷變化的需要,又能減少電能消耗,這是因為從理論上講,風機、泵類的輸入功率與其轉(zhuǎn)速的3次方成正比。絕大多數(shù)風機、泵類的拖動電機——交流異步電動機的調(diào)速方法(技術(shù))很多,對于籠型電動機,變頻調(diào)速技術(shù)是最好的,它可實現(xiàn)無級調(diào)速,調(diào)速范圍寬達100%—5%,調(diào)速精度高達±0.5%,又可以實現(xiàn)軟啟動;對于要求調(diào)速范圍較小,如100%-80%,調(diào)速精度要求不高如±2%的風機、泵類拖動電機,用可控硅調(diào)壓技術(shù)也是很好的,可用較低的初投資,達到節(jié)電目的。對于少數(shù)在用的高壓大容量繞線型轉(zhuǎn)子交流異步電動機拖動的風機、泵類,多采用串級調(diào)速技術(shù),也可用雙饋調(diào)速技術(shù)。調(diào)速節(jié)電效果即節(jié)電率大小,主要取決于風機、泵類負荷變化的幅度和頻繁程度,而與所使用的調(diào)速技術(shù)關(guān)系很小,負荷變化幅度越大、變化越頻繁,節(jié)電率越大,反之則小。
示范EMC已經(jīng)實施約40多個風機、泵類變頻調(diào)速改造項目,均屬低壓(0.4千伏)小功率(<250千瓦)變頻調(diào)速裝置,全得到了很好的節(jié)能效果,技改投資均可在2-3年收回。我國在用的風機、泵類按裝機容量計,大多數(shù)的拖動電機是高壓(3-6千伏)大容量(>250千瓦)交流異步電機,它們中的大部分尚未進行調(diào)速改造,少量已做節(jié)能改造者是使用機械調(diào)速技術(shù),如液力偶合器等。近一時期,隨著電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展,高效高壓大功率變頻技術(shù)和雙饋調(diào)速技術(shù)等均已成熟,設(shè)備已成系列,造價也有所下降,示范EMC應(yīng)抓緊利用這些節(jié)能新技術(shù),開發(fā)這類項目,做出示范,可以鼓勵更多EMC實施這項節(jié)能改造。在調(diào)速技術(shù)與調(diào)速設(shè)備選型時,要注意其諧波對電網(wǎng)的干擾,要符合GB/T4549-93《電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波》這項國家標準。
中國的電能以火電為主,而火電燃料中煤炭占到75%,所以,這條項目線實施獲得的環(huán)境效益是按照節(jié)約煤炭的折算量計量,雖然比直接節(jié)約煤炭燃燒污染物減排量稍小,但仍可減排大量溫室氣體CO2,有益于緩解全球氣候變暖,還可以減排大量酸雨氣體SO2和總懸浮顆粒物,可以改善地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。
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