【正文】 倉庫? 堆場→貨主堆場→輪胎式起重機→汽車→貨主 主要用能工藝和工序節(jié)能評估生產(chǎn)工藝流程對能源消費影響：本項目在確定原料組成的前提條件下，通過合理制定生產(chǎn)工藝和加工流程，盡可能提取高附加值產(chǎn)品，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)；采用一系列節(jié)能措施減少能源消耗。項目主要用能工序為裝卸工序。其主要生產(chǎn)消耗能源種類為電能、燃油。裝卸工序能耗占 ，占總項目的 %。因此，控制裝卸工序用能，加強生產(chǎn)過程中的能源管理，對于項目達到節(jié)能減排的目標有非常重要的意義。表 31 主要耗能工序表能源種類主要耗能工序電 燃油項目能耗裝卸工序 539 萬 kWh t 氨水硫銨41該項目為新建項目，采用的生產(chǎn)工藝是目前比較先進的生產(chǎn)工藝。在滿足工藝要求的前提下做到了簡潔、高效、先進合理。從投入到成品產(chǎn)出，實現(xiàn)了工藝流程的最短化、消耗的最低化、產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定化、投入產(chǎn)出的最大，采用國內(nèi)知名廠家先進成熟的高效節(jié)能設(shè)備，自動化程度高、設(shè)備可靠性和操作性能優(yōu)。從技術(shù)可行性考慮已有成功建設(shè)和運行經(jīng)驗，能夠適應(yīng)項目要求。 主要耗能設(shè)備節(jié)能評估設(shè)備選擇原則是注重設(shè)備先進性、可靠性、經(jīng)濟實用性、盡量節(jié)省投資，主要工藝設(shè)備選型注重如下幾個方面：設(shè)備先進性：先進的工藝設(shè)備確保產(chǎn)品質(zhì)量，使產(chǎn)品在國內(nèi)外都具有強大的市場競爭力。運行可靠性：可靠的工藝設(shè)備才能確保機組運行穩(wěn)定，具有較高的作業(yè)率，保證工廠的生產(chǎn)能力，是工廠正常生產(chǎn)的前提。生產(chǎn)消耗低：生產(chǎn)中要能耗低、金屬損耗低、設(shè)備維修量少，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品競爭能力強，工廠經(jīng)濟效益才能好。經(jīng)濟實用性：注重設(shè)備的經(jīng)濟實用性，不片面追求先進。裝卸機械節(jié)能評估本工程的用電負荷主要為橋式抓斗卸船機、裝船機、皮帶機、42門機等裝卸機械設(shè)備。裝卸工序能耗占 ，占總項目的%。因此，控制裝卸工序用能，加強生產(chǎn)過程中的能源管理，對于項目達到節(jié)能減排的目標有非常重要的意義。電機設(shè)備能效評估分析本項目選用高效節(jié)能電機，其從設(shè)計、材料和工藝上采取措施，例如采用合理的定、轉(zhuǎn)子槽數(shù)、風扇參數(shù)和正弦繞組等措施，降低損耗，效率可提高 2%～8%，平均提高 4%。本項目主要耗能設(shè)備電機選用節(jié)能認證產(chǎn)品 YX3系列節(jié)能高效電機，根據(jù)《中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級》 （GB 186132022）其能效等級一級以上，該型號電機能保障項目能源轉(zhuǎn)換過程具有較好的節(jié)能效果。項目主要生產(chǎn)設(shè)備見表 32。表 32 項目主要生產(chǎn)設(shè)備一覽表數(shù)量序號 名 稱 型號及規(guī)格單位 第一方 案 第二方 案 備 注1 橋式抓斗卸船 機 Q=800t/h 臺 3 Lk=16m2 滑移裝載機 GL312型 臺 33 裝船機 Q=1000t/h 臺 1 Lk=16m4 門座式起重機 16t25m 臺 2 Lk=12m5 帶式輸送機 B= 條 9 共計2131/2656m6 帶式輸送機 B= 條 3 共計480m/1620m7 斗輪堆取料機 DQL1000/ 臺 1 單尾車8 斗輪堆取料機 DQL1000/ 臺 1 折返式尾車9 雙臂堆料機 臺 /10 除鐵器 RCDD14型 臺 211 電動懸掛吊 Q=5t 臺 712 皮帶秤 B= 臺 243序號 名 稱 型號及規(guī)格單位數(shù)量備 注第一方案第二方案13 皮帶秤 B= 臺 214 漏斗 4m*5m 臺 /15 單斗裝載機 ZL50 臺 216 輪胎式起重機 Q=30t 臺 117 橋式起重機 臺 218 叉車 Q=5t 臺 /19 牽引車 Q25 臺 420 平板車 PC25 821 地磅 Q=100t 臺 1建議在生產(chǎn)過程中應(yīng)嚴格實施裝卸機械電機等高耗能設(shè)備的節(jié)能措施。該項目主要生產(chǎn)設(shè)備多數(shù)采用了比較節(jié)能的設(shè)備，沒有采用國家明令禁止和淘汰的用能產(chǎn)品和設(shè)備，設(shè)備選擇比較合理，并起到了節(jié)能的效果。 輔助生產(chǎn)和附屬生產(chǎn)設(shè)施節(jié)能評估水泵能效評估分析通過對該項目水泵選型的能效計算分析，該項目所配置水泵能效為 85%，達到《清水離心泵能效限定值及節(jié)能評價值》 （GB 197622022）標準規(guī)定的節(jié)能評價值要求。根據(jù)《工業(yè)和信息化部節(jié)能機電設(shè)備（產(chǎn)品）推薦目錄》 ，該設(shè)備是國家推薦使用的節(jié)能機電設(shè)備。供配電功率因數(shù)補償：供配電設(shè)計通過正確選擇電動機、變壓器的容量以及照明燈具啟動器，降低線路感抗等措施，提高用電單位的自44然功率因數(shù)。高壓電氣設(shè)備的無功功率由高壓電容器補償，低壓電器設(shè)備的無功功率由低壓電容器補償。采用高（中） 、低壓自動補償裝置效果相同時，采用低壓自動補償裝置。補償基本無功功率的高壓或低壓電容器組，在配變電所內(nèi)集中補償，容量大、負載穩(wěn)定且長期運行的用電設(shè)備的無功功率單獨就地補償。本項目功率因數(shù)設(shè)計 以上。供配電設(shè)計通過正確選擇電動機、變壓器的容量以及照明燈具啟動器，降低線路感抗等措施，提高用電單位的自然功率因數(shù)。低壓電器設(shè)備的無功功率由低壓電容器補償。諧波治理：采用無源吸收諧波裝置、有源吸收濾波裝置，無源有源復(fù)合濾波吸收裝置等治理諧波。變壓器的節(jié)能措施：選用 SCB11系列低損耗、低噪音的節(jié)能變壓器；項目選用變壓器空載損耗和負載損耗均小于《三相配電變壓器能效限定值及節(jié)能評價值》 （GB202222022）中節(jié)能評價值。變壓器靠近負荷中心，縮短線纜、母線的長度，減少線損。電動機的節(jié)能措施：電動機功率的選擇，根據(jù)負荷特性和運行要求，使之工作在經(jīng)濟運行范圍內(nèi)。對機械負荷經(jīng)常變化又有調(diào)速要求的電氣傳動系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)特點和條件，進行安全、技術(shù)、經(jīng)濟、運行維護等綜合經(jīng)濟分析比較，確定其調(diào)速方案。在安全、經(jīng)濟合理的條件下，異步電動機采用就地補償無功功率，提高功率因數(shù)，降低線損。選用 YX系列高效節(jié)能電動機。45風機、水泵的節(jié)能措施：設(shè)定控制液位、時間，控制泵的起停；調(diào)節(jié)風機、泵類風門（擋板） 、閥門，控制風量、流量。對于風機類、泵類負載，當流量在 90～100%范圍內(nèi)變化時，通過風門控制器、閥門控制器控制風門（擋板） 、閥門的開度，與電動機調(diào)速的節(jié)能效果相近，不必采取電動機調(diào)速措施；調(diào)速節(jié)能，采用變頻調(diào)速，采用電磁調(diào)速電動機調(diào)速系統(tǒng)，恒壓供水系統(tǒng)的變頻調(diào)速等。照明根據(jù)國家現(xiàn)行標準、規(guī)范要求，滿足不同場所的照度、照明功率密度、視覺要求等規(guī)定；根具不同使用場合選擇合適的照明光源，在滿足照明質(zhì)量的前提下，盡可能地選擇高光效光源；在滿足眩光限制的條件下，優(yōu)先選用燈具效率高的燈具以及開啟直接照明燈具，一般室內(nèi)的燈具效率不低于 70%，并要求燈具的反射罩具有較高的反射比；在滿足燈具最低允許安裝高度及美觀要求的前提下，盡可能降低燈具的安裝高度，以節(jié)約電能；合理設(shè)置局部照明，對于高大空間區(qū)域，在高處采用一般照明方式，對于有高度要求的地方，設(shè)置局部照明；選擇電子整流器或節(jié)能型高功率因數(shù)電感整流器，熒光燈單燈功率因數(shù)不小于 ，氣體放電燈的單燈功率因數(shù)不小于 ，并采用能效等級高的產(chǎn)品；設(shè)置具有光控、時空人體感應(yīng)等功能的智能照明控制裝置，做到需要照明時，將燈打開，不需要照明時，將燈關(guān)閉；充分合理地利用自然光、太陽能源等?？傮w上該項目的輔助生產(chǎn)設(shè)備根據(jù)工藝需要，選擇合適工藝流46程、能耗水平低的設(shè)備；附屬生產(chǎn)設(shè)施在建筑結(jié)構(gòu)、材料上充分考慮了節(jié)能。電機啟動方式、啟動電流、功率因數(shù)不同直接影響其能量的消耗，合理、經(jīng)濟的啟動方法既滿足工藝要求又具有節(jié)能的效果。Y 一△變換對于定子繞組為△連接的三相鼠籠型異步電動機，為了減小啟動電流，啟動時，定子繞組 Y連接，啟動后轉(zhuǎn)換成△連接。根據(jù)計算得知，堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩與其電流降低的倍數(shù)，都是直接啟動時的 33%。此法簡單、設(shè)備少、價格低廉，同時節(jié)約電能。由于繞組有功功率減少，節(jié)約有功、無功功率達 20%、50%。交流調(diào)速技術(shù)異步電動機同步轉(zhuǎn)速 n0基本關(guān)系為no=60f/P(2一 61)式中拼電源頻率，我國工業(yè)頻率為 50Hz。P一電機定子磁極對數(shù)。式中電機定子繞組的磁極對數(shù) P一定，改變電源頻率 f，即可改變電機同步轉(zhuǎn)速。電機的實際轉(zhuǎn)速小于同步轉(zhuǎn)速，而且隨著同步轉(zhuǎn)速而變化。電源頻率增加，同步轉(zhuǎn)速 n。增大，實際轉(zhuǎn)速也增加。電源頻率降低，電機轉(zhuǎn)速也下降‘以上通過改變電源頻率來實現(xiàn)速度的調(diào)節(jié)過程為變頻調(diào)速。47在工程中，鼠籠式電動機在電機總數(shù)量中占主導部分，因此，對它的調(diào)速控制成為電機調(diào)速的主要部分。由于電子技術(shù)及電腦控制的迅速發(fā)展，變頻調(diào)速裝置的應(yīng)用越來越廣泛。由于電動機所消耗的功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比，因而變頻調(diào)速技術(shù)的采用可以獲得10%以上的節(jié)能效果，在國內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。在變頻調(diào)速技術(shù)中，向電機提供頻率可變的電源并控制電機的轉(zhuǎn)速是由變頻器完成的。鼠籠型異步電動機的定子采用變頻器供電構(gòu)成的變頻調(diào)速系統(tǒng)具有高效率和高性能。通過改變定子供電頻率，電機轉(zhuǎn)速可得到寬范圍的無級調(diào)節(jié)。對定子電壓及頻率按一定規(guī)律進行協(xié)調(diào)控制，可提高傳動系統(tǒng)的運行特性。通過控制轉(zhuǎn)差(n0 一 n)/n。 ，電機可獲得較理想的快速響應(yīng)，一旦采用閉環(huán)控制系統(tǒng)，整個拖動系統(tǒng)可獲得高精度、優(yōu)良的傳動特性和節(jié)能經(jīng)濟效益。給電機定子提供頻率可變電源的設(shè)備就是變頻器，它是變頻調(diào)速系統(tǒng)的核心。變頻器與電機完美的配合，構(gòu)成了性能優(yōu)良的變頻調(diào)速系統(tǒng)。下面分析變頻器的工作情況。異步電機特性由于異步電機中轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于氣隙旋轉(zhuǎn)磁場的速度，即同步轉(zhuǎn)速，故在轉(zhuǎn)子回路中，將產(chǎn)生轉(zhuǎn)差電動勢，該電動勢產(chǎn)生轉(zhuǎn)子電流，與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。(1)工頻電源向異步電機供電:50Hz 電源給異步機供電，驅(qū)動電機運行時，轉(zhuǎn)矩 M與轉(zhuǎn)速 n之間的關(guān)系見圖 2一 8。從圖中看出，48當轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩反向時，電機處于制動區(qū)。當轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速同向時，電機處于電動區(qū)。當速度高于同步轉(zhuǎn)速后，電動機進入發(fā)電區(qū)，此時轉(zhuǎn)矩為負。定子電流 11與轉(zhuǎn)速 n的關(guān)系如圖 2一 9所示。將轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速關(guān)系，定子電流 n與轉(zhuǎn)速 n之關(guān)系，負載轉(zhuǎn)矩 M與轉(zhuǎn)速 n之關(guān)系在一起畫出。工頻電源供電時，電機轉(zhuǎn)速從 0開始增加，轉(zhuǎn)矩也增加，到達最大轉(zhuǎn)矩后，又開始下降，在下降段與隨速度增加而單調(diào)增加的負載轉(zhuǎn)矩曲線相交，相交點是穩(wěn)定點，此時，電磁轉(zhuǎn)矩與負載轉(zhuǎn)矩平衡，電機穩(wěn)定運行。(2)變頻器向電動機供電:頻率在 10一 50Hz時的機械特性曲線如圖 2一 n所示。這組特性是在 Ul/fl=常數(shù)條件下做出的，即定子電壓 U。與電流頻率 fl的比值保持不變。從圖中看出，Ul/fl=常數(shù)，調(diào)節(jié) fl，使轉(zhuǎn)速得到調(diào)節(jié)，在低速區(qū)(即低頻供電區(qū))，電磁轉(zhuǎn)矩明顯較正常速度下的轉(zhuǎn)矩小。出現(xiàn)這個問題是由于電機定子電壓 Ul是定子繞組感應(yīng)電動勢 E。與定子阻抗壓降之和。當頻率較低時，定子阻抗電壓相對于定子電壓不能忽略，以致造成轉(zhuǎn)矩值下降。解決的方法是采用端電壓補償，即可補償?shù)皖l區(qū)或低頻區(qū)的轉(zhuǎn)矩損失，于是，得出用變頻器供電的電機的轉(zhuǎn)矩特性隨頻率而變的規(guī)律。變頻器的結(jié)構(gòu)與控制變頻器的結(jié)構(gòu)如圖 2一 13所示。49(l)變頻器主回路。為異步電動機提供調(diào)壓、調(diào)頻電源的電路為變頻器主回路。主回路由三部分構(gòu)成:將:50Hz 交流轉(zhuǎn)換為直流的變流器，吸收由變流器出來的直流電量中的脈沖成分的濾波器，將直流電量再轉(zhuǎn)換為交流輸出的逆變器。變流器是一個“交變直”的整流橋，濾波器是一個 L、C 混聯(lián)的脈沖成分吸收器。逆變器部分是“直變交”的電量變換部分，分電壓型與電流型逆變器。前者使電源異步電機測速器用了大容量電容，抑制電壓脈動，形成等效的電壓源。后者用晶閘管作開關(guān)元件，選用平滑電抗器，使之具有很強的抑制電流波動的能力，形成等效的電流源。逆變器的控制方式分電壓控制及電流控制。與輸出頻率成比例的控制輸出電壓，協(xié)調(diào)控制電壓及頻率，這一控制方式叫電壓控制。當某些控制場合，需要電機具有快速響應(yīng)特性，此時可采用電流控制方式。50(2)變頻器控制回路。包括運算、驅(qū)動、保護電路、電壓和電流檢測、速度檢測單元。由圖可見，控制回路的作用是向主回路提供和發(fā)出控制指令信號，控制主回路進行調(diào)頻、調(diào)壓為異步電動機供電。將電機速度、轉(zhuǎn)矩及系統(tǒng)中有關(guān)電壓、電流檢測量送到運算單元，與設(shè)定參考值比較，按照一定協(xié)調(diào)規(guī)律來控制頻率、電壓。主回路開關(guān)元件需要控制信號指令去導通與關(guān)斷，驅(qū)動單元即提供這樣的控制指令。為使系統(tǒng)主回路及整個逆變及調(diào)速系統(tǒng)不因過載、過流而損壞，還設(shè)置有自動保護單元，在電路出現(xiàn)上述故障時，能夠?qū)φ麄€系統(tǒng)進行安全保護，或停機、自動消除、一減輕過載、過流、過壓等。變頻器與電機配套使用。單臺變頻器向單臺電機供電，系統(tǒng)簡單、運行可靠、應(yīng)用范圍廣，適用于容量較小電機的調(diào)速領(lǐng)域。低壓變頻器向高壓電機供電，采用降壓變壓器將高壓電源變成低壓電源，再向低壓變頻器供電，變頻器輸出向升壓變壓器供電，再向高壓電機提供頻率可變的高壓電源，適用于調(diào)速容量較大電動機。高壓變頻器向高壓電機供電，接線簡單、可靠性高，適用于容量較大電機的調(diào)速領(lǐng)域，但造價很高。51 變頻調(diào)速方案比較由于變頻器可以選定功率因數(shù)控制，有些高壓變頻器可以在cos=l時長期運行，故減少系統(tǒng)的無功電流及線路損耗，從而降低開關(guān)設(shè)備和變壓器容量，有利于節(jié)約能源和設(shè)備資金。電氣工程中照明部分的節(jié)能國家建設(shè)部對照明節(jié)能設(shè)計的要求就是在保證不降低作業(yè)面視覺要求、不降低照明質(zhì)量的前提下，利用電能、太陽能等能源，力求最大限度地減少照明系統(tǒng)中的能耗損失。建筑照明量大而面廣，故照明