中國(guó)電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)消耗的電能多達(dá)全國(guó)總量的2/3,所用電機(jī)90%是交流異步電動(dòng)機(jī),其中風(fēng)機(jī)、泵類拖動(dòng)電機(jī)耗電量約占全國(guó)總量的35%,電動(dòng)機(jī)容量約有1.5億千瓦,拖動(dòng)軋鋼機(jī)、礦井提升機(jī)、磨機(jī)、交通運(yùn)輸機(jī)械、機(jī)床等生產(chǎn)設(shè)備的電動(dòng)機(jī)容量約3億千瓦,耗電量約占全國(guó)總量的30%。變負(fù)荷運(yùn)行的風(fēng)機(jī)、泵類達(dá)到總量的70%左右,裝機(jī)容量近1億千瓦,年耗電量約3000億千瓦時(shí),它們是靠閘板或閥門調(diào)節(jié)流量,以粗略適應(yīng)負(fù)荷的需要,平均浪費(fèi)20%以上的電能,年達(dá)200-300億元。可見,電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能改造的潛力很大,這項(xiàng)節(jié)能改造的實(shí)施對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)的成長(zhǎng)和環(huán)境保護(hù)都有重要的作用。
電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能改造的目的是使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,可以采取的技術(shù)措施較多,對(duì)于變負(fù)荷運(yùn)行的風(fēng)機(jī)、泵類拖動(dòng)系統(tǒng),采用電機(jī)調(diào)速技術(shù)取代閘板或閥門調(diào)節(jié)流量,是一項(xiàng)很好的技術(shù)改造措施,既能精確及時(shí)的滿足負(fù)荷變化的需要,又能減少電能消耗,這是因?yàn)閺睦碚撋现v,風(fēng)機(jī)、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(fēng)機(jī)、泵類的拖動(dòng)電機(jī)——交流異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法(技術(shù))很多,對(duì)于籠型電動(dòng)機(jī),變頻調(diào)速技術(shù)是最好的,它可實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速,調(diào)速范圍寬達(dá)100%—5%,調(diào)速精度高達(dá)±0.5%,又可以實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng);對(duì)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(fēng)機(jī)、泵類拖動(dòng)電機(jī),用可控硅調(diào)壓技術(shù)也是很好的,可用較低的初投資,達(dá)到節(jié)電目的。對(duì)于少數(shù)在用的高壓大容量繞線型轉(zhuǎn)子交流異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的風(fēng)機(jī)、泵類,多采用串級(jí)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(fēng)機(jī)、泵類負(fù)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(fù)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(shí)施約40多個(gè)風(fēng)機(jī)、泵類變頻調(diào)速改造項(xiàng)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(guó)在用的風(fēng)機(jī)、泵類按裝機(jī)容量計(jì),大多數(shù)的拖動(dòng)電機(jī)是高壓(3-6千伏)大容量(>250千瓦)交流異步電機(jī),它們中的大部分尚未進(jìn)行調(diào)速改造,少量已做節(jié)能改造者是使用機(jī)械調(diào)速技術(shù),如液力偶合器等。近一時(shí)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(jià)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(xiàng)目,做出示范,可以鼓勵(lì)更多EMC實(shí)施這項(xiàng)節(jié)能改造。在調(diào)速技術(shù)與調(diào)速設(shè)備選型時(shí),要注意其諧波對(duì)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(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
中國(guó)的電能以火電為主,而火電燃料中煤炭占到75%,所以,這條項(xiàng)目線實(shí)施獲得的環(huán)境效益是按照節(jié)約煤炭的折算量計(jì)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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