你现在位置:首页>技术论文>行业应用>电力供应>正文
节电技术探讨
日期:2010-1-14 10:42:23 点击:
来源:中国工控网
作者:
点击【】放大字体.
WW.W_PLCJS_COM-PLC-技.术_网

      为了解决制约经济发展的瓶颈,国家近几年投入大量资金兴建和改造电厂、电网,增加发供电量。但是由于线损率高,终端设备陈旧,技术落后,管理滞后等原因,电能利用率低下,全国每年浪费的电能接近2000亿kwh。长江三峡电站全部建成投运后,装机容量1820万kW,年均发电量约850亿kwh。我国一年浪费的电能相当于2.3个三峡电站的发电量。每年国家损失电费收入至少为1000亿元,或者说每年损失掉一座三峡电站。电能利用率低下,进一步加剧了目前供电紧张状况。提高电能利用率不仅有利于缓解电力供应紧张的矛盾,还能促进资源节约型社会的建立。
——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户

WWW_PLCJS※COM-PLC-技×术_网(可编程控※制器技术门户)

节电空间
WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网

       线损率高是电能利用率低下的重要原因之一。根据中国能源研究会“能源效率和节能”课题组的报告,经过城市电网和农村电网改造以后,农网线损率已由20%~30%降到12%,2002年全国平均线损率为7.52%。但是,因为有一些城市和农村相当部分电能是趸售的,所以有很大一部分低压配电损失未包括在内,实际线损率应该更高一些。
——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户

       电网终端设备电能的不合理损失更是惊人。终端用电设备主要有电动机、电焊机、电解、电炉、电镀、照明、家用电器等。由于设备老化、技术落后和管理滞后,电能利用效率非常低。到目前为止,全国各类电动机的总装机容量超过4亿kW,用电量约占全国总用电量的60%。各类电动机中,80%以上的是0.55~200kW以下的中小型异步电动机。其中相当于国外20世纪50年代末技术水平的J02系列电动机约占70%,相当于70年代末水平的Y系列电动机不足30%,具有80年代水平的YX系列高效率电动机所占比重微乎其微。目前我国各类电动机效率的加权平均值比国外低了3~5个百分点;而电动机拖动系统的运行效率更低,比国外低10个百分点左右。2003年我国总发电量19000亿kwh,被电动机用去的大约有11400亿kwh。如将电动机拖动系统的运行效率提高9个百分点,全年可节约1000亿kwh,节电空间很大。
WWW_PLCJS※COM-PLC-技×术_网(可编程控※制器技术门户)

      照明用电占全国总用电量的11%左右,其中居民照明约有90%仍采用白炽灯,比高效节能荧光灯多耗电75%。
WW.W_PLCJS_COM-PLC-技.术_网

        家用电器中空调器耗电最多,据中国家电市场联合调研组访问了50个城市16000户居民,对2003年中国城乡家庭消费状况进行了为期半年的调查,认为到2003年底,我国城市居民家庭空调器的普及率已达48.9%,拥有空调器的家庭平均每户有空调器2.13台。全国目前约有各类空调器1亿多台,耗电量约占全国总用电量的15%,每年还以1500~1600万台的速度递增。节电空间约96亿kWh。
WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网

全国各种终端用电设备的电效损失,一年约1500亿kWh。加上线损475亿kwh,全国一年浪费的电能接近2000亿kwh。
plcjs.技.术_网

plcjs.技.术_网

科学节电
WWW※PLCJS_COM-PL#C-技.术_网(可编※程控※制器技术门户)

        在电力供应不是的情况下,拉闸限电是确保电网安全运行的必要措施,但并非是缓解“电荒”的最好办法。科学节电,就是通过强化现代化管理和采用高新技术等手段,达到合理使用电力,降低损耗,减少浪费,提高电能利用率的目的。
WWW_P※LCJS_COM-PLC-)技.术_网

1.综合电能利用率
plcjs.技.术_网

用电单位的综合电能利用率由两个部分组成,一个是设备电能利用率,另一个是管理电能利用率,可以用下式表示
WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网

综合电能利用率:设备电能利用率×管理电能利用率
WWW_P※LCJS_CO※M-PLC-技-.术_网

P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户

WWW_PLCJ-S_COM-PLC-技.术_网(可-编程控-制器技术-门户)

式中 Wsr——用电单位电能总损耗(kwh);
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户

△Wsh——设备电能损耗(kWh);
WWW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网

△Wg——管理电能损耗(kWh)。
WWW※PLCJS_COM-PL#C-技.术_网(可编※程控※制器技术门户)

如果综合电能利用率用 QL表示,则
WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网

plcjs.技.术_网

P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户

式中, Wyx=Wsr-△Wsh-Wg,是用电单位全部利用的有效电能(kWh)。
WWW_PLCJS※COM-PLC-技×术_网(可编程控※制器技术门户)

(1)两种损耗,两大节电潜力
WW.W_PLC※JS_C,OM-PL,C-技.术_网

综合电能利用率 QL是衡量用电单位合理用电程度的主要标志。如果只考虑用电单位的设备电能利用率而不考虑管理电能利用率,则将可能出现一种不合理的情况,即一个设备先进而管理落后,生产效率低劣的企业,其电能利用率却较高,所以必须综合考虑。
WW.W_PLCJS_COM-PLC-技.术_网

1)设备损耗 电力是二次能源,电流在设备中传递、转换能量、作功时,要克服电、磁、机械和其他原因造成的阻力,在电气设备和生产机械中就产生损耗,这叫设备损耗。凡是阻力大,效率差,传递环节多,转换能量形式次数多的设备损耗就大。
WWW_PLCJ-S_COM-PLC-技.术_网(可-编程控-制器技术-门户)

2)管理损耗 企业员工素质不高操作水平低,设备不配套,工艺不合理,工序间不协调,定额管理不达标,以及其他管理不善等原因导致的产量不高,成品率低,事故频发,生产各环节中的跑冒滴漏引起的电能损耗叫做管理损耗。管理损耗很难直接测定和计算,可以通过下式近似求得
plcjs.技.术_网

管理损耗=企业总电耗-设备损耗
WWW_P※LCJS_COM-PLC-)技.术_网

因而强化管理将是挖掘用电潜力的另一个重要途径。
WWW_PLCJ-S_COM-PLC-技.术_网(可-编程控-制器技术-门户)

从上面的分析可以看到,一个工业企业的综合电能利用率的高低是由企业的设备水平和管理水平决定的。通过测算 QL,能比较确切地知道该企业用电的合理程度,找出各项损耗电能的原因,有针对性地提出节约用电的具体措施,把 QL提到一个应有的高度。
WWW_P※LCJS_COM-PLC-)技.术_网

2.功率因数
WWW※PLCJS_COM-PL#C-技.术_网(可编※程控※制器技术门户)

功率因数是有功功率与视在功率之比,即
WWW_PLCJS※COM-PLC-技.术_网(可※编程控※制器技术门户)

WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户

WWW_P※LCJS_COM-PLC-)技.术_网

式中 P——有功功率;
WWW_PLC※JS_COM-PLC-技.术_网(可编程控※制器技术门户)

S——有视功率;
WWW_P※LCJS_CO※M-PLC-技-.术_网

COSφ——功率因数;
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户

Q——无功功率。
WWW_PLCJS※COM-PLC-技.术_网(可※编程控※制器技术门户)

(1)提高功率因数的依据
WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网

发电机与企业负载之间通过输电线路联接起来构成一个电路。这个电路中的大多数负载是感性的,因而在这个电路中需要滞后无功功率Q。电路的感性成分越大,φ越大,Q越大,则COSφ越低,当S一定时,Q越大,能提供的有功功率P越小,所以发电机能提供的有功功率和电路性质、电路参数有很大的关系。基于这样的理由,通常交流发电机的发电能力或容量不能用有功功率来表达,而用视在功率。例如,容量为100kVA的发电机,只有在φ=0,即COSφ=1的电阻性电路中才能发出100kW的有功功率;若COS=0.5,则只能发出50kW有功功率,这时发电机未能充分发挥作用。
WWW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网

(2)提高功率因数的好处
——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户

提高电路的功率因数有以下好处:
W1WW_P4LCJS_COM-PLC-技.术_网

1)减少电费 提高功率因数以后,除因企业内部供配电线路功率损耗降低而减少电费外,我国供电部门规定,当COSφ>0.95~0.90,给予奖励,当COSφ<0.85—0.90,给予罚款,在COSφ<0.5时,供电部门将停止供电。
WWW_PLCJS※COM-PLC-技.术_网(可※编程控※制器技术门户)

2)释放系统容量 提高COSφ后,系统中的电流将减少,从而允许该系统再增加负载。通常拖动发电机的原动机有效功率相应于发电机的视在功率,因而提高功率因数后既能释放发电机的视在功率,又能释放原动机有效功率。
WWW_P※LCJS_CO※M-PLC-技-.术_网

3)改善电压质量 提高COSφ以后,由于系统中电流减少,特别是系统中无功功率的降低对减少电压降的效果最为有效,因此输电线路电压降减少,负载端的电压得以提高。
WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网

4)降低系统损耗 系统的线路损耗与电流的平方成正比,而电流的减少与COSφ的改善程度成正比,因此线路损耗与COSφ的平方成反比,即COSφ提高一点,线路损耗可降低很多。
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户

WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网

3.风机、水泵和电焊机的节电
WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网

(1)风机、水泵调速控制降低损耗
WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网

风机、水泵是大量应用的高能耗设备,其用电总量超过全国发电量的1/3,约占全国工业用电总量的1/2,因而是节电的主要对象之一。我国风机、水泵等的运行效率比国外低10%~30%,初步测算,其节电潜力约为300~400亿kwh。
WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网

据工业部门调查资料显示,我国风机、水泵普遍存在以下问题:
——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户

1)我国使用的风机、水泵的效率比国外同类产品低5%~10%。
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户

2)在选型和配套方面不尽合理。选型不当,余量太大,造成运行效率下降,浪费电能。
——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户

3)需要调节流量的地方,仍有很多企业采用传统的挡板或阀门来调节风量或流量,损耗很大。
WWW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网

4)流体输送管网设计和匹配不尽合理,管道流阻很大。
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户

5)管理制度不完善。
WWW_PLCJS※COM-PLC-技×术_网(可编程控※制器技术门户)

风机、水泵节电的措施有:
WW.W_PLCJS_COM-PLC-技.术_网

1)按照实际需要的扬程流量选择水泵 离心泵、混流泵和轴流泵三种类型的水泵,在同一扬程地区使用。如果都能在各自的工况点运行,则抽同样多的水,轴流泵最省电。
WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网

2)应根据实际需要的扬程流量选配电动机 当水泵扬程大于实际扬程,如果只将水泵降速使用使其扬程降到需要值,不换用功率较小的电动机,虽然也能减少用电,但达不到节约用电的要求。水泵扬程与轴功率之间的关系如下式所示
WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网

WW.W_PLCJS_COM-PLC-技.术_网

WWW_PLCJ-S_COM-PLC-技.术_网(可-编程控-制器技术-门户)

式中 H′——实际需要扬程(m);
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户

H——水泵额定扬程(m);
WWW※PLCJS_COM-PL#C-技.术_网(可编※程控※制器技术门户)

N′——实际需要的轴功率(kW),
WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网

N——水泵原来需要的轴功率(kW)。
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户

由上式可见,H′=H时,水泵选型正确,N′=N,电动机配套合理;如H′<H,则N′<N,即水泵通过降速在扬程较低的情况下使用,所选用电动机的功率应当小于其原配电动机功率,否则将造成浪费。
WW.W_PLCJS_COM-PLC-技.术_网

3)安装水泵时要减少损失扬程 安装水泵时,如条件许可,要少用弯头,不用底阀,管路尽量直、短。如水泵下卧安装可不用底阀,倾斜安装可省去两个45°弯头等。
WWW_PLC※JS_COM-PLC-技.术_网(可编程控※制器技术门户)

以上说明,对水泵电动机的正确选型和合理安装,可以减少损耗,节省电能。
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户

(2)电焊机空载自动断电降低损耗
WW.W_PLC※JS_C,OM-PL,C-技.术_网

交流电焊机是一台漏磁阻较大的变压器,空载运行既损耗了无功电能,也损耗了有功电能。采用电力电子技术进行改造,可节省大量电能。
WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网

WWW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网

任重道远
——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户

        到2020年我国发电装机量要达到9亿kW左右,但是用电量将以更快的速度增长。到目前为止,全国仅各类电动机的总装机容量已经超过了4亿kW,而且每年以数千万kW的速度递增。我国单位国内生产总值的综合能耗为发达国家的4~6倍,能源浪费惊人。发达国家在1993~1999年平均经济每增长1个百分点,能源消费增加0.56个百分点,即能源弹性指数平均为0.56。而1999~2002年该指数降为0.37,可见发达国家节约能源工作成效显著。
WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网

       据测算,每节省1kW电力大约平均需要投资2000元左右。而建设1kW火力发电能力,平均投资在7000元左右;建设1kW核发电能力,平均投资约14000元。由此可见,改造高能耗设备投资少,时间短,见效快,是缓解当前和今后电力供应不足矛盾的有效途径。
——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户

WWW_PLCJS※COM-PLC-技.术_网(可※编程控※制器技术门户)

本新闻共2页,当前在第11 2  
WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网

评论内容
载入中...
载入中...
P
L
C



|










|


P
L
C









·最新招聘信息
·最新求职信息
·推荐产品
·推荐厂商
·栏目热门排行
·站内热门排行