【正文】 倉(cāng)庫(kù)? 堆場(chǎng)→貨主堆場(chǎng)→輪胎式起重機(jī)→汽車(chē)→貨主 主要用能工藝和工序節(jié)能評(píng)估生產(chǎn)工藝流程對(duì)能源消費(fèi)影響：本項(xiàng)目在確定原料組成的前提條件下，通過(guò)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(xiàng)目主要用能工序?yàn)檠b卸工序。其主要生產(chǎn)消耗能源種類(lèi)為電能、燃油。裝卸工序能耗占 ，占總項(xiàng)目的 %。因此，控制裝卸工序用能，加強(qiáng)生產(chǎn)過(guò)程中的能源管理，對(duì)于項(xiàng)目達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo)有非常重要的意義。表 31 主要耗能工序表能源種類(lèi)主要耗能工序電 燃油項(xiàng)目能耗裝卸工序 539 萬(wàn) kWh t 氨水硫銨41該項(xiàng)目為新建項(xiàng)目，采用的生產(chǎn)工藝是目前比較先進(jìn)的生產(chǎn)工藝。在滿(mǎn)足工藝要求的前提下做到了簡(jiǎn)潔、高效、先進(jìn)合理。從投入到成品產(chǎn)出，實(shí)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(guó)內(nèi)知名廠家先進(jìn)成熟的高效節(jié)能設(shè)備，自動(dòng)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(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，能夠適應(yīng)項(xiàng)目要求。 主要耗能設(shè)備節(jié)能評(píng)估設(shè)備選擇原則是注重設(shè)備先進(jìn)性、可靠性、經(jīng)濟(jì)實(shí)用性、盡量節(jié)省投資，主要工藝設(shè)備選型注重如下幾個(gè)方面：設(shè)備先進(jìn)性：先進(jìn)的工藝設(shè)備確保產(chǎn)品質(zhì)量，使產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)外都具有強(qiáng)大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。運(yùn)行可靠性：可靠的工藝設(shè)備才能確保機(jī)組運(yùn)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(jìng)爭(zhēng)能力強(qiáng)，工廠經(jīng)濟(jì)效益才能好。經(jīng)濟(jì)實(shí)用性：注重設(shè)備的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性，不片面追求先進(jìn)。裝卸機(jī)械節(jié)能評(píng)估本工程的用電負(fù)荷主要為橋式抓斗卸船機(jī)、裝船機(jī)、皮帶機(jī)、42門(mén)機(jī)等裝卸機(jī)械設(shè)備。裝卸工序能耗占 ，占總項(xiàng)目的%。因此，控制裝卸工序用能，加強(qiáng)生產(chǎn)過(guò)程中的能源管理，對(duì)于項(xiàng)目達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo)有非常重要的意義。電機(jī)設(shè)備能效評(píng)估分析本項(xiàng)目選用高效節(jié)能電機(jī)，其從設(shè)計(jì)、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(fēng)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(xiàng)目主要耗能設(shè)備電機(jī)選用節(jié)能認(rèn)證產(chǎn)品 YX3系列節(jié)能高效電機(jī)，根據(jù)《中小型三相異步電動(dòng)機(jī)能效限定值及能效等級(jí)》 （GB 186132022）其能效等級(jí)一級(jí)以上，該型號(hào)電機(jī)能保障項(xiàng)目能源轉(zhuǎn)換過(guò)程具有較好的節(jié)能效果。項(xiàng)目主要生產(chǎn)設(shè)備見(jiàn)表 32。表 32 項(xiàng)目主要生產(chǎn)設(shè)備一覽表數(shù)量序號(hào) 名 稱(chēng) 型號(hào)及規(guī)格單位 第一方 案 第二方 案 備 注1 橋式抓斗卸船 機(jī) Q=800t/h 臺(tái) 3 Lk=16m2 滑移裝載機(jī) GL312型 臺(tái) 33 裝船機(jī) Q=1000t/h 臺(tái) 1 Lk=16m4 門(mén)座式起重機(jī) 16t25m 臺(tái) 2 Lk=12m5 帶式輸送機(jī) B= 條 9 共計(jì)2131/2656m6 帶式輸送機(jī) B= 條 3 共計(jì)480m/1620m7 斗輪堆取料機(jī) DQL1000/ 臺(tái) 1 單尾車(chē)8 斗輪堆取料機(jī) DQL1000/ 臺(tái) 1 折返式尾車(chē)9 雙臂堆料機(jī) 臺(tái) /10 除鐵器 RCDD14型 臺(tái) 211 電動(dòng)懸掛吊 Q=5t 臺(tái) 712 皮帶秤 B= 臺(tái) 243序號(hào) 名 稱(chēng) 型號(hào)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(tái) 214 漏斗 4m*5m 臺(tái) /15 單斗裝載機(jī) ZL50 臺(tái) 216 輪胎式起重機(jī) Q=30t 臺(tái) 117 橋式起重機(jī) 臺(tái) 218 叉車(chē) Q=5t 臺(tái) /19 牽引車(chē) Q25 臺(tái) 420 平板車(chē) PC25 821 地磅 Q=100t 臺(tái) 1建議在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格實(shí)施裝卸機(jī)械電機(jī)等高耗能設(shè)備的節(jié)能措施。該項(xiàng)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(méi)有采用國(guó)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(píng)估水泵能效評(píng)估分析通過(guò)對(duì)該項(xiàng)目水泵選型的能效計(jì)算分析，該項(xiàng)目所配置水泵能效為 85%，達(dá)到《清水離心泵能效限定值及節(jié)能評(píng)價(jià)值》 （GB 197622022）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的節(jié)能評(píng)價(jià)值要求。根據(jù)《工業(yè)和信息化部節(jié)能機(jī)電設(shè)備（產(chǎn)品）推薦目錄》 ，該設(shè)備是國(guó)家推薦使用的節(jié)能機(jī)電設(shè)備。供配電功率因數(shù)補(bǔ)償：供配電設(shè)計(jì)通過(guò)正確選擇電動(dòng)機(jī)、變壓器的容量以及照明燈具啟動(dòng)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(wú)功功率由高壓電容器補(bǔ)償，低壓電器設(shè)備的無(wú)功功率由低壓電容器補(bǔ)償。采用高（中） 、低壓自動(dòng)補(bǔ)償裝置效果相同時(shí)，采用低壓自動(dòng)補(bǔ)償裝置。補(bǔ)償基本無(wú)功功率的高壓或低壓電容器組，在配變電所內(nèi)集中補(bǔ)償，容量大、負(fù)載穩(wěn)定且長(zhǎng)期運(yùn)行的用電設(shè)備的無(wú)功功率單獨(dú)就地補(bǔ)償。本項(xiàng)目功率因數(shù)設(shè)計(jì) 以上。供配電設(shè)計(jì)通過(guò)正確選擇電動(dòng)機(jī)、變壓器的容量以及照明燈具啟動(dòng)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(wú)功功率由低壓電容器補(bǔ)償。諧波治理：采用無(wú)源吸收諧波裝置、有源吸收濾波裝置，無(wú)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(xiàng)目選用變壓器空載損耗和負(fù)載損耗均小于《三相配電變壓器能效限定值及節(jié)能評(píng)價(jià)值》 （GB202222022）中節(jié)能評(píng)價(jià)值。變壓器靠近負(fù)荷中心，縮短線纜、母線的長(zhǎng)度，減少線損。電動(dòng)機(jī)的節(jié)能措施：電動(dòng)機(jī)功率的選擇，根據(jù)負(fù)荷特性和運(yùn)行要求，使之工作在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行范圍內(nèi)。對(duì)機(jī)械負(fù)荷經(jīng)常變化又有調(diào)速要求的電氣傳動(dòng)系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)特點(diǎn)和條件，進(jìn)行安全、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行維護(hù)等綜合經(jīng)濟(jì)分析比較，確定其調(diào)速方案。在安全、經(jīng)濟(jì)合理的條件下，異步電動(dòng)機(jī)采用就地補(bǔ)償無(wú)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(dòng)機(jī)。45風(fēng)機(jī)、水泵的節(jié)能措施：設(shè)定控制液位、時(shí)間，控制泵的起停；調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)風(fēng)門(mén)（擋板） 、閥門(mén)，控制風(fēng)量、流量。對(duì)于風(fēng)機(jī)類(lèi)、泵類(lèi)負(fù)載，當(dāng)流量在 90～100%范圍內(nèi)變化時(shí)，通過(guò)風(fēng)門(mén)控制器、閥門(mén)控制器控制風(fēng)門(mén)（擋板） 、閥門(mén)的開(kāi)度，與電動(dòng)機(jī)調(diào)速的節(jié)能效果相近，不必采取電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)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(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范要求，滿(mǎn)足不同場(chǎng)所的照度、照明功率密度、視覺(jué)要求等規(guī)定；根具不同使用場(chǎng)合選擇合適的照明光源，在滿(mǎn)足照明質(zhì)量的前提下，盡可能地選擇高光效光源；在滿(mǎn)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(kāi)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(mǎn)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(duì)于高大空間區(qū)域，在高處采用一般照明方式，對(duì)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(jí)高的產(chǎn)品；設(shè)置具有光控、時(shí)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(shí)，將燈打開(kāi)，不需要照明時(shí)，將燈關(guān)閉；充分合理地利用自然光、太陽(yáng)能源等?？傮w上該項(xiàng)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(jī)啟動(dòng)方式、啟動(dòng)電流、功率因數(shù)不同直接影響其能量的消耗，合理、經(jīng)濟(jì)的啟動(dòng)方法既滿(mǎn)足工藝要求又具有節(jié)能的效果。Y 一△變換對(duì)于定子繞組為△連接的三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)，為了減小啟動(dòng)電流，啟動(dòng)時(shí)，定子繞組 Y連接，啟動(dòng)后轉(zhuǎn)換成△連接。根據(jù)計(jì)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(dòng)時(shí)的 33%。此法簡(jiǎn)單、設(shè)備少、價(jià)格低廉，同時(shí)節(jié)約電能。由于繞組有功功率減少，節(jié)約有功、無(wú)功功率達(dá) 20%、50%。交流調(diào)速技術(shù)異步電動(dòng)機(jī)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(guó)工業(yè)頻率為 50Hz。P一電機(jī)定子磁極對(duì)數(shù)。式中電機(jī)定子繞組的磁極對(duì)數(shù) P一定，改變電源頻率 f，即可改變電機(jī)同步轉(zhuǎn)速。電機(jī)的實(shí)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(shí)際轉(zhuǎn)速也增加。電源頻率降低，電機(jī)轉(zhuǎn)速也下降‘以上通過(guò)改變電源頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)速度的調(diào)節(jié)過(guò)程為變頻調(diào)速。47在工程中，鼠籠式電動(dòng)機(jī)在電機(jī)總數(shù)量中占主導(dǎo)部分，因此，對(duì)它的調(diào)速控制成為電機(jī)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(lái)越廣泛。由于電動(dòng)機(jī)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(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。在變頻調(diào)速技術(shù)中，向電機(jī)提供頻率可變的電源并控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速是由變頻器完成的。鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)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(guò)改變定子供電頻率，電機(jī)轉(zhuǎn)速可得到寬范圍的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。對(duì)定子電壓及頻率按一定規(guī)律進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，可提高傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行特性。通過(guò)控制轉(zhuǎn)差(n0 一 n)/n。 ，電機(jī)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(gè)拖動(dòng)系統(tǒng)可獲得高精度、優(yōu)良的傳動(dòng)特性和節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益。給電機(jī)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(jī)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(jī)特性由于異步電機(jī)中轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)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(dòng)勢(shì)，該電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)子電流，與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。(1)工頻電源向異步電機(jī)供電:50Hz 電源給異步機(jī)供電，驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)矩 M與轉(zhuǎn)速 n之間的關(guān)系見(jiàn)圖 2一 8。從圖中看出，48當(dāng)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩反向時(shí)，電機(jī)處于制動(dòng)區(qū)。當(dāng)轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速同向時(shí)，電機(jī)處于電動(dòng)區(qū)。當(dāng)速度高于同步轉(zhuǎn)速后，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入發(fā)電區(qū)，此時(shí)轉(zhuǎn)矩為負(fù)。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(fù)載轉(zhuǎn)矩 M與轉(zhuǎn)速 n之關(guān)系在一起畫(huà)出。工頻電源供電時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)?0開(kāi)始增加，轉(zhuǎn)矩也增加，到達(dá)最大轉(zhuǎn)矩后，又開(kāi)始下降，在下降段與隨速度增加而單調(diào)增加的負(fù)載轉(zhuǎn)矩曲線相交，相交點(diǎn)是穩(wěn)定點(diǎn)，此時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩平衡，電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行。(2)變頻器向電動(dòng)機(jī)供電:頻率在 10一 50Hz時(shí)的機(jī)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(gè)問(wèn)題是由于電機(jī)定子電壓 Ul是定子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E。與定子阻抗壓降之和。當(dāng)頻率較低時(shí)，定子阻抗電壓相對(duì)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(bǔ)償，即可補(bǔ)償?shù)皖l區(qū)或低頻區(qū)的轉(zhuǎn)矩?fù)p失，于是，得出用變頻器供電的電機(jī)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(dòng)機(jī)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(lái)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(gè)“交變直”的整流橋，濾波器是一個(gè) 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(jī)測(cè)速器用了大容量電容，抑制電壓脈動(dòng)，形成等效的電壓源。后者用晶閘管作開(kāi)關(guān)元件，選用平滑電抗器，使之具有很強(qiáng)的抑制電流波動(dòng)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(dāng)某些控制場(chǎng)合，需要電機(jī)具有快速響應(yīng)特性，此時(shí)可采用電流控制方式。50(2)變頻器控制回路。包括運(yùn)算、驅(qū)動(dòng)、保護(hù)電路、電壓和電流檢測(cè)、速度檢測(cè)單元。由圖可見(jiàn)，控制回路的作用是向主回路提供和發(fā)出控制指令信號(hào)，控制主回路進(jìn)行調(diào)頻、調(diào)壓為異步電動(dòng)機(jī)供電。將電機(jī)速度、轉(zhuǎn)矩及系統(tǒng)中有關(guān)電壓、電流檢測(cè)量送到運(yùn)算單元，與設(shè)定參考值比較，按照一定協(xié)調(diào)規(guī)律來(lái)控制頻率、電壓。主回路開(kāi)關(guān)元件需要控制信號(hào)指令去導(dǎo)通與關(guān)斷，驅(qū)動(dòng)單元即提供這樣的控制指令。為使系統(tǒng)主回路及整個(gè)逆變及調(diào)速系統(tǒng)不因過(guò)載、過(guò)流而損壞，還設(shè)置有自動(dòng)保護(hù)單元，在電路出現(xiàn)上述故障時(shí)，能夠?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)進(jìn)行安全保護(hù)，或停機(jī)、自動(dòng)消除、一減輕過(guò)載、過(guò)流、過(guò)壓等。變頻器與電機(jī)配套使用。單臺(tái)變頻器向單臺(tái)電機(jī)供電，系統(tǒng)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、應(yīng)用范圍廣，適用于容量較小電機(jī)的調(diào)速領(lǐng)域。低壓變頻器向高壓電機(jī)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(jī)提供頻率可變的高壓電源，適用于調(diào)速容量較大電動(dòng)機(jī)。高壓變頻器向高壓電機(jī)供電，接線簡(jiǎn)單、可靠性高，適用于容量較大電機(jī)的調(diào)速領(lǐng)域，但造價(jià)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(shí)長(zhǎng)期運(yùn)行，故減少系統(tǒng)的無(wú)功電流及線路損耗，從而降低開(kāi)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?chē)?guó)家建設(shè)部對(duì)照明節(jié)能設(shè)計(jì)的要求就是在保證不降低作業(yè)面視覺(jué)要求、不降低照明質(zhì)量的前提下，利用電能、太陽(yáng)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