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高效電機
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鹽化工企業(yè)電動機能效提升技術(shù)探討

文章出處:《鹽業(yè)與化工》責(zé)任編輯:查看手機網(wǎng)址
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人氣:-發(fā)表時間:2018-03-07 10:38:00【

根據(jù)《中華人民共和國節(jié)約能源法》第十七條規(guī)定,原標(biāo)準(zhǔn)能效3級的電動機(Y、Y2系列)將被禁止生產(chǎn)、進(jìn)口銷售。Y系列電機已被中信部列入機電產(chǎn)品強制淘汰目錄。為貫徹落實工信部、質(zhì)檢總局《電機能效提升計劃(2013-2015年)》,加快推進(jìn)工業(yè)節(jié)能降耗,促進(jìn)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級和綠色發(fā)展,全面提升內(nèi)蒙古蘭太實業(yè)股份有限公司(以下簡稱“公司”)電機能效水平,加快淘汰低效電機,節(jié)能降耗,實施電機系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造,選用高效電機替換低效電機,采用先進(jìn)技術(shù)對電機與拖動設(shè)備進(jìn)行匹配性改造。

1 高效節(jié)能電機概念

主要包括更新淘汰低效電機及高耗電設(shè)備,合理匹配電機系統(tǒng),提高電機效率,以先進(jìn)的電力電子技術(shù)傳動方式改造傳統(tǒng)的機械方式,實現(xiàn)被拖動裝置控制和設(shè)備制造。

2 高效節(jié)能電機選用

(1)在新建項目需要新增電機時,需要選用;

(2)舊電機損壞或電機需要進(jìn)行重新繞制時,需要選用;

(3)在電機長期運行于低負(fù)載或過負(fù)載狀態(tài)下需要更新電機時,需要選用。

3 高效節(jié)能電機效果

高效節(jié)能電機與普通電機相比,優(yōu)化了總體設(shè)計,選用了高質(zhì)量銅繞組和硅鋼片,降低了繞組損耗、鐵芯損耗、風(fēng)摩損耗和負(fù)載雜散損耗等各種損耗,損耗下降了20%~30%,效率提高2%~8%;投資回收期一般為1a~2a。

4 電機能效提升的相關(guān)政策文件

(1)《工業(yè)和信息化部國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫局下發(fā)的關(guān)于組織實施電機能效提升計劃(2013-

2015年)的通知》;

(2)《GB18613-2006中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級》;

(3)《GB18613-2012中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級》;

(4)其它有關(guān)國家和行業(yè)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。

5 高效節(jié)能電機說明

高效節(jié)能電機效率需完全達(dá)到GB18613-2012《中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級》中2級能效及以上的規(guī)定,并通過中國質(zhì)量認(rèn)證中心的節(jié)能產(chǎn)品認(rèn)證,取得中國節(jié)能產(chǎn)品認(rèn)證證書。高效節(jié)能電機在制造過程中主要在以下幾個方面進(jìn)行改進(jìn):

(1)電磁優(yōu)化設(shè)計,對系統(tǒng)、氣隙、槽配合及槽型進(jìn)行全面優(yōu)化,通過大量樣機試驗反復(fù)驗證,在電磁設(shè)計上保證了電機性能達(dá)到最佳;

(2)鐵芯采用低鐵損、高導(dǎo)磁的優(yōu)質(zhì)硅鋼片,電磁線采用耐溫等級達(dá)到180℃的H級的聚酯亞胺漆包圓銅線QZY-2/180,大大提高電機的性能,降低工作溫升和損耗,從而達(dá)到提高電機效率的目的;

(3)改進(jìn)電機的軸承系統(tǒng)、優(yōu)化外形和風(fēng)扇、風(fēng)罩設(shè)計,從而降低電機的機械損耗;

(4)采用新型VPI真空浸漆工藝,使得整個線圈的抗電壓沖力能力加強,降低匝間及相間絕緣事故率,防護等級和絕緣等級均比老式電機至少提高一個等級。

6 實施方案

(1)淘汰電機識別的原則:

①工信部發(fā)布的第一批、二批、三批高耗能機電設(shè)備目錄中明令淘汰的電機;

②效率有較大提升空間的電機,全年連續(xù)工作≥8000h,55kW以下電機負(fù)荷率60%及以上,55kW及以上電機負(fù)荷率90%及以上;

③在2015年具備淘汰和改造條件;

④運行狀態(tài)不佳,維修成本高、缺乏備件的高能耗電機;

⑤淘汰和改造后,對裝置長周期運行有較大幫助的電機。

(2)在盡量不改變電機中心高、機座長度、級數(shù)、功率的情況下,優(yōu)先采購YE3系列超高效電機進(jìn)行更換。

(3)電機更換以不影響裝置長期穩(wěn)定生產(chǎn)為原則:即有備用電機可倒停設(shè)備后更換,無法在生產(chǎn)過程中更換的,可選擇在停車、檢修期間更換。

(4)方案評審?fù)ㄟ^后,立即組織以合同能源管理的模式完成技術(shù)改造工作。

(5)電機實施方案設(shè)計。高效節(jié)能電機適用于運行時間較長、負(fù)荷率較高的電力驅(qū)動系統(tǒng)。高效節(jié)能原理是降低電機運行時,機電轉(zhuǎn)換過程中電機內(nèi)部產(chǎn)生的損耗,提高運行效率,大幅度節(jié)約電能。技術(shù)上通過科學(xué)的損耗分析,采用三相“正弦”繞組、配合與槽形尺寸等設(shè)計技術(shù)、高效風(fēng)扇。專門工藝與優(yōu)質(zhì)有效材料等綜合節(jié)能技術(shù),以降低電機內(nèi)銅(鋁)耗、鐵耗、機械風(fēng)摩與雜散損耗,使電機總損耗降低(20%~30%),效率提高2%~8%。

7 節(jié)能效益分析

高效電機的節(jié)能是由于這種電機比普通電機的效率高、損耗低、節(jié)電空間大,其相對于后者的年節(jié)電量△E計算公式如下:

高效電機節(jié)電量計算公式

說明:

(1)電機按年運行8000h,負(fù)載率75%,電價0.419元/kW•h計算;

(2)現(xiàn)有報價為無特殊要求價格,如有特殊要求加價情況如下,均加價8%;

(3)根據(jù)淘汰電機識別原則,識別出淘汰低壓電機。公司制鈉一廠共152臺,更換功率總和為2998.6kW;公司制鈉二廠共155臺,更換功率總和為5208.6kW;公司氯酸鈉廠共193臺,更換功率總和為4795.35kW;公司熱動力廠共147臺,更換功率總和為3526.74kW;公司氯化異氰尿酸廠共162臺,更換功率總和為3362.85kW;公司CPE廠共65臺,更換功率總和為1379.1kW;公司蘭峰公司共12臺,更換功率總和為200kW。

8 投資回收期

8.1 采用合同能源管理模式

涉及所列更換電機名錄,所需采購更換電機總臺數(shù)為886臺,電機總計功率為21471.24kW,電機設(shè)備購買金額為413.89萬元,年總節(jié)電量為2358710.9kW•h,年總節(jié)約電費為101.28萬元。

8.2政府推廣補貼高效節(jié)能電機標(biāo)準(zhǔn)

高效節(jié)能電機標(biāo)準(zhǔn)

項目所涉及淘汰電機0.55kW≤額定功率≤22kW范圍內(nèi),電機功率為5785.24kW×58元/kW•h

=33.55萬元;22kW<額定功率≤315kW范圍內(nèi),電機功率為15686kW×31元/kW•h=48.63萬元,國家補貼費用合計為82.18萬元。

8.3 項目投入和節(jié)能收益(表2)

節(jié)能效益分配表

8.4 節(jié)能服務(wù)公司、用能單位節(jié)能效益分配方案

節(jié)能效益分享期結(jié)束后(見表3),該批高效電機的所有權(quán)歸用能單位所有,以后產(chǎn)生的節(jié)能效益由用能單位獲得。

項目投入和節(jié)能收益

9 投資估算

項目總投資費用合計413.89萬元,識別的886臺低壓淘汰落后電機,扣減政府補貼及廢舊電機回收費用,預(yù)計投資費用為306.71萬元。

10 結(jié)論

(1)經(jīng)濟效益。公司制鈉分公司淘汰落后低壓電機共計886臺,功率總和為21471.24kW,涉及所列更換電機名錄,年總節(jié)約電費為101.28萬元,國家補貼費用為82.18萬元,廢舊電機處置費用為25萬元。實施此項目后,一次性一年節(jié)約費用為208.46萬元。

(2)社會效益。淘汰落后電機符合國家節(jié)能減排的要求,有較好的節(jié)能效果,同時,也提高公司的整體裝備水平。


本文版權(quán)歸《鹽業(yè)與化工》,作者:李海軍。