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中圖分類號:S611 文獻標(biāo)識碼: A
引言:能源的短缺越來越引起發(fā)達和發(fā)展中國家的普遍關(guān)注。其中,電力能源的耗費和電力設(shè)計也引起了人們的高度重視。人們在追求智能樓宇、博物館建筑、住宅樓和校園建筑的舒適、安逸、安全和人性化的同時,也開始注重電氣自動化工程的節(jié)能設(shè)計,既要做到合理、達到用戶使用需求,又要兼顧到節(jié)能設(shè)計。
一、電氣工程設(shè)計原則
1、優(yōu)化供配電設(shè)計。促進電能合理利用
在做水庫工程電氣設(shè)計時首先考慮的是適用性,就是要能為水工設(shè)備的運行提供必要的動力:為在水庫建筑物內(nèi)創(chuàng)造良好的人工環(huán)境提供必要的能源;應(yīng)該滿足用電設(shè)備對于負(fù)荷容量、電能質(zhì)量與供電可靠性的要求;應(yīng)能保證電氣設(shè)備對于控制方式的要求,從而使電氣設(shè)備的使用功能得到充分的發(fā)揮。做到供電系統(tǒng)高效、靈活、穩(wěn)定、易控、多樣、便捷、暢通。其次考慮的是安全性,電氣線路應(yīng)有足夠的絕緣距離、絕緣強度、負(fù)荷能力、熱穩(wěn)定與動穩(wěn)定的裕度;確保供電、配電與用電設(shè)各的安全運行:有可靠的防雷裝置:防雷擊技術(shù)措施;在水庫特殊功能的場合下還應(yīng)有防靜電、防浪涌的技術(shù)措施;按水利建筑物的重要性與火災(zāi)潛在危險程度設(shè)置相應(yīng)必要的技術(shù)措施。在滿足水庫電氣工程的實用性和安全性的基礎(chǔ)上,利用先進的技術(shù),優(yōu)化供配電設(shè)計。促進電能合理利用。
2、提高設(shè)備運行效率。減少電能的直接或間接損耗
在滿足水工建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下,盡可能減少建設(shè)投資,最大限度的減少電能與各種資源的消耗。選用節(jié)能設(shè)備、均衡負(fù)荷、補償無功、減少線路損耗、降低運行與維護費用,提高電源的綜合利用率,提高設(shè)備運行效率、減少電能的間接或直接損耗。
3、合理調(diào)整負(fù)荷,選取合理的設(shè)計系數(shù),提高負(fù)荷率和設(shè)備利用率在滿足水工建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下,設(shè)計時盡可能提高電能質(zhì)量、合理調(diào)整負(fù)荷、選取合理的設(shè)計系數(shù)、在特殊用電的情況下選擇合理的節(jié)能措施,提高負(fù)荷率和設(shè)備利用率節(jié)約電能。
二、供電節(jié)能技術(shù)
1、減少電能傳輸?shù)膿p耗
電路線路上必然會存在電阻,因此只要有電流通過線路就會產(chǎn)生有功功率能耗,對于這樣一種形式的能量損失,我們就需要根據(jù)其能耗的機理來進行設(shè)計處理,考慮到線路上的電流是不允許改變的,因此就只能夠在線路的電阻上做文章,也就是說,只要能夠在不影響線路正常運行的狀況下減小線路上的電阻,就能夠有效的起到節(jié)能的作用。我們更進一步的來探討,與線路電阻有關(guān)的是線路自身的電導(dǎo)、線路截面和線路的長度,相應(yīng)的節(jié)能方式也就可以分為三個大類:一是選用電導(dǎo)率比較小的金屬材質(zhì)來作為線路的輸電導(dǎo)線;二是盡可能的減少線路的長度,這一點可以通過線路少走彎路、不走回頭路來實現(xiàn);三是適當(dāng)?shù)脑龃髮?dǎo)線截面的面積。
2、變壓器的節(jié)能設(shè)計
變壓器是電力自動化工程中的重要設(shè)備,承擔(dān)著轉(zhuǎn)換電壓、電流和功率的重要作用。變壓器是耗能的大戶,當(dāng)變壓器處于空載運行狀態(tài)時,低壓系統(tǒng)的能源損耗絕大部分是變壓器自身的運行損耗。因此,變壓器的節(jié)能設(shè)計是否合理是整個電力工程節(jié)能設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通常,變壓器的節(jié)能設(shè)計要從下面幾個環(huán)節(jié)來考慮:
(1)減少變壓器的型材損耗。例如,變壓器用的硅鋼片、鋼材、銅線和絕緣材料、絕緣子和變壓器油等都是正常變壓器所構(gòu)成所必備的材料,這些材料的設(shè)計選擇如果不合理,要消耗供電系統(tǒng)的大量電能,若是本著厲行節(jié)約的理念,在滿足變壓器工作要求的前提下,周密合理地選擇材料和運行介質(zhì),可為電力工程間接地節(jié)約施工成本和節(jié)約電能。
(2)為降低變壓器的電能損耗,配電線路和配電柜,應(yīng)盡量選擇銅材并且采用換位導(dǎo)線措施,基于降低變壓器的空載損耗考慮,應(yīng)降低磁密并應(yīng)盡量的選取冷軋用的高質(zhì)硅鋼片,在滿足設(shè)備運行要求的條件下,盡量采用較薄的硅鋼片,達到節(jié)能的目的。
(3)選用節(jié)能方式的變壓器。目前,S11和S10都是為節(jié)能的設(shè)計要求而“量身打造”這種變壓器不僅繼承了原有變壓器的優(yōu)點,還具有高效的節(jié)能特性,從生產(chǎn)長期運行來看,節(jié)能效果比較顯著,可作為節(jié)能設(shè)計的首選變壓器。同時,設(shè)計時,要注意選擇合理的變壓器接線方式,合理的接線方式對節(jié)能的影響也十分重要,同時,在變壓器的生產(chǎn)運行期間,不應(yīng)讓變壓器長期過載運行,使得變壓器處于超溫運行狀態(tài),這樣不僅加速變壓器的老化,同時也增加了變壓器的電能損耗。
(4)在工廠車間或大型智能樓宇,由于生產(chǎn)負(fù)荷率很大,變壓器按設(shè)計規(guī)范要求通常都放置在電力負(fù)荷的中心位置,盡量地與冰凍機、空壓機、大型引風(fēng)機、離心機等大的生產(chǎn)負(fù)荷放置在一起,這樣便于生產(chǎn)管理,更重要的是可以減少現(xiàn)場電纜的長度、減少輸配電線路的事故率,降低線路的電壓降和電能的損失,同時提高了系統(tǒng)的功率因數(shù)和電能的質(zhì)量。具體的放置位置要根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場工藝設(shè)備的分布和實際情況來布局。對于大型的智能高層建筑,為了經(jīng)濟考慮,應(yīng)盡量放地下層,因為智能高層用電量大的電氣設(shè)備多數(shù)在低層。
3、供配電系統(tǒng)的設(shè)計
通過供配電系統(tǒng)的合理設(shè)計來實現(xiàn)節(jié)能無疑是最為直接也最為有效的方式之一,具體來說可以從以下三個方面來著手進行:一是盡可能的減少配電的級別,這樣能夠有效的提高供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性;二是要要結(jié)合實際的用電狀況來對供配電的狀況進行確定,盡可能的保證變壓器處于負(fù)荷的中心位置,這樣就能夠最大程度的降低供電半徑,從而實現(xiàn)電力節(jié)能,并且,這樣一種節(jié)能方式還能夠一定程度上提高供電的質(zhì)量。
4、照明節(jié)能
在電氣自動化的節(jié)能設(shè)計中,還可以通過照明節(jié)能來實現(xiàn),具體來說同樣是有兩種方式,一種就是直接利用高效光源,傳統(tǒng)的白熾燈雖然簡單便宜,但是其發(fā)光的效率比較低;另一種就是充分的利用自然光,這就需要對構(gòu)筑物的門窗進行擴大,或者是對建筑物或者是構(gòu)筑物選擇一個較好的朝向。
結(jié)束語:
電氣系統(tǒng)也隨著社會的發(fā)展在不斷的進步,而對于電氣自動化中的節(jié)能技術(shù)而占也正處于發(fā)展階段。現(xiàn)在的節(jié)能技術(shù)能夠達到節(jié)能的效果,而今后研究的節(jié)能技術(shù)將會朝著更好的方向發(fā)展。而現(xiàn)在要做好電氣自動化的節(jié)能設(shè)計則應(yīng)該從導(dǎo)線的選擇到最后安裝的完成都應(yīng)該做到最好,并且還要讓節(jié)能技術(shù)在電氣系統(tǒng)中發(fā)揮到最好的效果。
參考文獻:
[1]劉江,淺析220 kV變電電氣自動化[期刊論文]-中國科技博覽2010(26)
抽油機節(jié)能技術(shù)在油田推廣應(yīng)用。一是在管理方面,推廣應(yīng)用抽油機井系統(tǒng)優(yōu)化軟件與單井自動化監(jiān)控系統(tǒng),從源頭把關(guān),保證系統(tǒng)效率。二是在硬件方面,主要包括抽油機、電動機、控制柜節(jié)能技術(shù)應(yīng)用;應(yīng)用節(jié)能電機,如:高滑差電機、永磁交流電機、多繞組電機、雙轉(zhuǎn)子電機等節(jié)能技術(shù);空抽控制柜、變頻控制器和無功補償箱等控制裝置。三是從全年費用“盤子”中,分離出專項費用,實現(xiàn)“專款專用”。選擇遵守以下基本原則:
優(yōu)先原則:根據(jù)區(qū)塊實際特點,在保證油井最佳產(chǎn)能的前提下,優(yōu)化參數(shù)設(shè)計、精確調(diào)整運行參數(shù)。
適用原則:通過現(xiàn)場適應(yīng)性、實用性試驗,優(yōu)選匹配最佳、節(jié)能效果最好的節(jié)能產(chǎn)品推廣應(yīng)用,避免盲目引進。
主次原則:以節(jié)能電機為主,以節(jié)能控制箱為輔的原則,同時兼顧舊機型抽油機和普通舊電機的節(jié)能技術(shù)改造,充分合理發(fā)揮節(jié)能設(shè)備優(yōu)勢,從而達到在較少資金取得較好的節(jié)能效果。
規(guī)模原則:節(jié)能拖動裝置在一定范圍內(nèi)可降低電功消耗。
2.論證節(jié)能技術(shù)與試用驗證
2.1節(jié)能技術(shù)論證
一般用節(jié)能抽油機、控制箱等節(jié)能設(shè)備較多。篩選永磁電機、空抽控制器、低壓無功計量補償裝置等節(jié)能設(shè)備,并分段實施。
交流永磁電機 采用稀土永久磁鐵代替勵磁繞組激磁,沒有轉(zhuǎn)差損耗,定子電流減小,功率因數(shù)高,電機在負(fù)載變化和電網(wǎng)電壓波動時,不存在速度波動,沒有機械傳動過程損耗。
直流無刷永磁電動機 是一種典型的機電一體化結(jié)構(gòu)。電動機定子繞組多做成三相對稱星形接法,同三相異步電動機十分相似。轉(zhuǎn)子上粘有已充磁的永磁體,為檢測轉(zhuǎn)子極性,在電動機內(nèi)裝有位置傳感器(霍爾元件)。驅(qū)動器由功率電子器件和集成電路等構(gòu)成,其功能:接受電動機的啟動、停止、制動信號,以控制電動機的啟動、停止和制動;接受位置傳感器信號和正反轉(zhuǎn)信號,用來控制逆變橋各功率管的通斷,產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩;接受速度指令和速度反饋信號,用來控制和調(diào)整轉(zhuǎn)速;提供保護和顯示等。
空抽控制器 是美國漢諾威專利技術(shù),通過高分辨率傳感器檢測抽油機電機動力線電流、電壓及相位角,計算出電機運轉(zhuǎn)實時有功功率、無功功率,并根據(jù)抽油機上行、下行電流變化與抽油機加載、卸載過程的關(guān)系準(zhǔn)確描述出抽油機加載及卸載過程的電流運行軌跡及加、卸載過程的時間變化,將采集到的數(shù)據(jù)存儲在主控制器的存儲區(qū)中,并對預(yù)置在芯片里的具有廣域代表性的數(shù)學(xué)模型進行個性化修正,找出真實反映每臺抽油機實際運行情況的電流、功率及負(fù)荷的變化規(guī)律,達到對抽油機智能化、科學(xué)化管理。通過科學(xué)控制間機抽井的啟、停狀態(tài),防止油井空抽,達到節(jié)省能耗、降低磨損的目的。
抽油機變頻控制器 是一種輸出頻率可調(diào)的電力拖動設(shè)備,從電機轉(zhuǎn)速公式:N=60f/p×(1-S)得出,電機轉(zhuǎn)速與頻率成正比,電機在保持磁通量不變,在電壓與頻率之比為恒定值狀態(tài),功率與電壓成正比,功率與頻率也成正比,下調(diào)頻率能降低電機輸出功率,達到節(jié)能的目的。
雙轉(zhuǎn)子柔性電動機 由兩臺同軸不同功率的異步電動機組成,互為主輔電機,不同負(fù)荷下分別對應(yīng)著主電機、輔電機、主輔電機同時運行三種狀態(tài)。自動控制裝置可根據(jù)抽油機負(fù)載情況,控制運行狀態(tài)的轉(zhuǎn)換,使其運行在最佳狀態(tài)。
抽油機機井整體工藝參數(shù)優(yōu)化 在保證產(chǎn)液量的情況下,抽油機井整體工藝參數(shù)優(yōu)化技術(shù)采用損失功率最低或機械采油成本最低為原則的設(shè)計方法,合理優(yōu)化抽油機井桿柱、管柱、泵型、電機、調(diào)整沖程、沖次等抽汲參數(shù),使抽汲系統(tǒng)達到最優(yōu),能對對檢泵作業(yè)井的參數(shù)設(shè)計和新投產(chǎn)井機、桿、泵選擇及能耗進行預(yù)測和分析。
2.2試用驗證
2006年開始,組織各采油廠對永磁交流電機、摩擦換向式抽油機、智能變速多功率超高轉(zhuǎn)差電機、直流無刷永磁電機、空抽控制器等技術(shù)產(chǎn)品,選擇不同的油田、油井進行試裝;并對節(jié)電情況進行節(jié)能測試,作如下對比。
節(jié)能率測試結(jié)果對比
③.截止2009年底,在油田隨檢泵作業(yè)應(yīng)用抽油機整體工藝參數(shù)優(yōu)化技術(shù)600多口井次,實施優(yōu)化后,泵徑增大130口井,泵徑減小52口井,沖次降低250多口井,沖次增大10口井,調(diào)大沖程16口井,應(yīng)用小功率永磁電機178口井。
④.雙轉(zhuǎn)子柔性電動機:2007年現(xiàn)場試驗4口井,平均有功功率降低0.91kW,無功功率降低13.7kVar,運行電流降低20.54A,平均單井日節(jié)電38.84kwh,節(jié)電率達20%。
⑤.加裝抽油機空抽控制器、變頻器;摩擦換向式抽油機等技術(shù)改造后,節(jié)能效果也比較明顯效。
4.認(rèn)識、體會與努力方向
機械采油是一個系統(tǒng)工程,應(yīng)將采油工藝、油藏條件、地面設(shè)備、地面條件等有機結(jié)合起來,結(jié)合抽油機、油井效用年限,綜合考慮,才能取得最佳的經(jīng)濟效益。
節(jié)能抽油機電機或節(jié)能控制裝置是可以降低電能消耗,降耗低碳是進一步提高抽油井效率的主要手段之一,但要增加技術(shù)與管理環(huán)節(jié),系統(tǒng)可靠性要降低,維護管理成本會相應(yīng)地增加,只有加大應(yīng)用規(guī)模,取得規(guī)模效應(yīng),才能實現(xiàn)好的經(jīng)濟和社會效益。
節(jié)能型抽油機是發(fā)展方向,能與油井負(fù)荷相匹配,并有完善的保護功能;有數(shù)據(jù)采集和存儲功能;聯(lián)網(wǎng)和通信功能以及遙控遙測功能;并能適應(yīng)油田的野外環(huán)境要求,操作簡單,智能化程度高。
自動化控制是攻關(guān)方向。應(yīng)用微型計算處理機和自動適應(yīng)電子控制器進行控制、監(jiān)測,具有抽油(液)效率高、節(jié)電、功能多、安全可靠、自動化程度高、經(jīng)濟性好、適應(yīng)性強等特點、功能。
參考文獻:
[1]于海迎.抽油機節(jié)能技術(shù)及其發(fā)展趨勢.石油和化工節(jié)能.2007. 2;
[2]徐甫榮,趙錫生. 抽油機節(jié)能電控裝置綜述. 電氣傳動自動化.2004.06;
[3]趙來軍,倪振文,職黎光,劉剛,黎若鵬. 抽油機變頻控制技術(shù).采鉆工藝;
隨著科技的高速發(fā)展,人民生活水平得到了日益提高,解放勞動力和節(jié)能減排是當(dāng)前急需解決的工業(yè)問題,因此,工業(yè)電氣自動化應(yīng)用與節(jié)能技術(shù)被廣泛提及,工業(yè)電氣自動化也被我國的各個系統(tǒng)、部門應(yīng)用著。尤其是改革開放以來,工業(yè)電氣工程的自動化也變得更加人性化,為我國的工業(yè)建設(shè)帶來了比較大的經(jīng)濟效益和社會效益。因為工業(yè)電氣自動化的先進性,使得這項技術(shù)可以被應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的方方面面,時至今日,更是發(fā)展成了比較完善的體系,預(yù)測其未來的發(fā)展趨勢基本可以體現(xiàn)在以下三個方面:一次設(shè)備的智能化發(fā)展、一次設(shè)備在線監(jiān)測的實現(xiàn)、電力互感器向光互式方向發(fā)展。
1工業(yè)電氣自動化概述
工業(yè)電氣自動化專業(yè)是電氣信息領(lǐng)域的一門新興學(xué)科,作為一項新興技術(shù),工業(yè)電氣自動化更是與人們的日常生活密不可分,其發(fā)展速度十分迅速、發(fā)展態(tài)勢十分迅猛,與工業(yè)生產(chǎn)的密切關(guān)系也使得這項技術(shù)日趨成熟,已經(jīng)成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,在國民經(jīng)濟中發(fā)揮著越來越重要的作用。在概念方面,工業(yè)電氣自動化是指電氣裝置或者電氣設(shè)備在沒有人操作的前提下,按照提前輸入的指令對工業(yè)進行控制或者操作的過程。目前電氣自動化在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等多個與人類生存息息相關(guān)的領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,其中工業(yè)電氣自動化不僅可以解放生產(chǎn)中的勞動力,還能使生產(chǎn)過程更高效、安全,很多情況下,工業(yè)電氣自動化已經(jīng)成立一個國家的技術(shù)先進與否的重要標(biāo)準(zhǔn)。因此,我國對工業(yè)電氣自動化的關(guān)注程度、開發(fā)力度都是前所未有的。
2工業(yè)電氣自動化的應(yīng)用情況
上個世紀(jì)五十年代,電氣自動化專業(yè)在我國出現(xiàn),并由此拉開了工業(yè)電氣自動化技術(shù)快速發(fā)展的時代序幕,經(jīng)過半個多世紀(jì)的發(fā)展,電氣自動化技術(shù)已經(jīng)被推廣到了與人們的日常生產(chǎn)、生活息息相關(guān)的多個領(lǐng)域。電氣自動化技術(shù)的飛速發(fā)展離不開科學(xué)技術(shù)的支持,它被廣泛應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域,便是由自動化的機器代替人工完成工作任務(wù),不僅可以節(jié)約人力資源、物力成本,電氣自動化還能夠提高工作效率、保證工作質(zhì)量,為工業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟價值。尤其是一些危險系數(shù)高的工作,以安裝了自動化程序的機器為主要勞動力,可以直接避免對人員造成的身體傷害。日常生活中隨處可見工業(yè)電氣自動化技術(shù),例如在空調(diào)設(shè)備中、制暖設(shè)備中、樓宇通信設(shè)備中。目前,我國從事工業(yè)電氣自動化技術(shù)研發(fā)的人才更多、領(lǐng)域更廣泛,很多高校已經(jīng)開設(shè)了電氣自動化專業(yè)。為工業(yè)電氣自動化的發(fā)展與創(chuàng)新提供支持的是信息技術(shù)的發(fā)展,信息技術(shù)的特點推動了工業(yè)電氣自動化的多方面應(yīng)用。
2.1工業(yè)電氣自動化的應(yīng)用原理
隨著科技的進步,電氣自動化也被應(yīng)用到各個領(lǐng)域中,尤其是工業(yè)電氣自動化的發(fā)展更為迅速,OPC技術(shù)出現(xiàn)以后更是極大地推動了工業(yè)電氣自動化的發(fā)展。工業(yè)電氣自動化的發(fā)展基于控制系統(tǒng),表現(xiàn)為易于集成、比較靈活,并能夠有效地節(jié)約資源、降低成本,它的應(yīng)用能夠促進工業(yè)發(fā)展,短時間內(nèi)便可帶來經(jīng)濟效益和社會效益。整個應(yīng)用原理是:充分利用現(xiàn)場總線控制系統(tǒng),該系統(tǒng)控制準(zhǔn)確性高、智能程度高、互動開放性強、時效性強,能加強工業(yè)底層生產(chǎn)過程和生產(chǎn)所需設(shè)備之間的關(guān)系,加快信息交流過程,能夠保證管理層面和執(zhí)行層面的通信透明和自動化數(shù)據(jù)的存取。如此一來,工業(yè)電氣自動化應(yīng)用這一系統(tǒng)后準(zhǔn)確度更高、控制更靈活,同時還降低了成本和生產(chǎn)程序誤差,這也正是近年來工業(yè)電氣自動化被應(yīng)用到了諸多領(lǐng)域的原因所在。基于此原理,電氣自動化提升了工業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的可靠性,應(yīng)用此項技術(shù)的企業(yè)無異于獲得了一項強有力的技術(shù)支持,從而一躍站在同等行業(yè)的頂峰,提升了企業(yè)的核心競爭力,雖然工業(yè)電氣自動化技術(shù)發(fā)展迅猛,但也存在一些需要調(diào)整和改進的地方,需要繼續(xù)發(fā)展。
2.2將工業(yè)電氣自動化應(yīng)用于建筑行業(yè)
因為我國城市化進程加快,固定的城市區(qū)域內(nèi)集中了大量的城市人口,對建筑行業(yè)的要求也越來越高,需要在盡量短的時間內(nèi)保質(zhì)保量地完成建筑任務(wù)。工業(yè)電氣自動化應(yīng)用于建筑行業(yè)是最常見的,在建筑行業(yè)中應(yīng)用工業(yè)電氣自動化技術(shù)可以降低建筑成本、提高施工效率、簡化施工過程、從危險系數(shù)較高的任務(wù)中解放施工人員,因為這種自動化的技術(shù)可以按照最科學(xué)合理的方法進行人員分工、資料分配、時間安排等,將復(fù)雜的建筑施工任務(wù)簡單化、便捷化。電氣自動化技術(shù)為建筑行業(yè)增添了新的活力,通過在建筑物中實現(xiàn)現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)連接自動化系統(tǒng)和智能設(shè)備,就可以快速解決系統(tǒng)之間的信息傳遞問題,真正實現(xiàn)工業(yè)自動化。同時,在高樓大廈中的安全、防御、防火、監(jiān)控、通訊、辦公等多個環(huán)節(jié)也需要應(yīng)用電氣自動化,這種技術(shù)使得目前的建筑行業(yè)更加智能化、高端化。使用自動化技術(shù)還能夠減少后期電纜的使用,在材料上節(jié)省支出,也為后期電纜維護省去了不少麻煩。
2.3將工業(yè)電氣自動化應(yīng)用于空調(diào)設(shè)備
文獻資料顯示,除建筑行業(yè)外,空調(diào)設(shè)備采用工業(yè)電氣自動化的情況也比較多。空調(diào)是家庭中常備的家用電器,因其制冷、制暖的雙重功能而廣受歡迎,使人們能夠在炎熱的夏季和寒冷的冬季都能夠感受到適宜的溫度,但是空調(diào)能夠為人們既提供涼爽,也提供溫暖的特點,使得空調(diào)設(shè)備必須要應(yīng)用電氣自動化技術(shù),也是電氣自動化技術(shù)成就了空調(diào)的這兩項基本功能。空調(diào)設(shè)備的運行原理是:它可以利用內(nèi)部的電氣自動化裝置,通過比例積分的運算方式對相關(guān)數(shù)據(jù)進行計算和處理,空調(diào)設(shè)備中的溫濕度傳感器可以敏銳地“感受”室內(nèi)的溫度和濕度,比較事先設(shè)定好的溫度、濕度和內(nèi)部傳感器獲得的溫度、濕度數(shù)據(jù),并將比較后的信號傳輸?shù)酵L(fēng)濕度控制上,以實現(xiàn)對室內(nèi)溫度、濕度的調(diào)控,使室內(nèi)的溫度、濕度與設(shè)定數(shù)值相符。當(dāng)室內(nèi)的溫度、濕度達到了預(yù)先設(shè)定值的時候,傳感器再度通過運算使空調(diào)停止運轉(zhuǎn),實現(xiàn)對室內(nèi)溫濕度的控制。這樣的過程便是在空調(diào)設(shè)備中應(yīng)用工業(yè)電氣自動化的原理。
3工業(yè)電氣自動化的節(jié)能技術(shù)
工業(yè)電氣自動化的節(jié)能技術(shù)是最為領(lǐng)先的技術(shù)所在,在節(jié)省運行成本、提高生產(chǎn)效率、改善工業(yè)環(huán)境等方面都起著積極作用,伴隨“綠色工業(yè)革命”的興起,在工業(yè)領(lǐng)域的節(jié)能技術(shù)廣受推崇,并已經(jīng)成為了當(dāng)前的經(jīng)濟建設(shè)和工業(yè)建設(shè)的雙重目標(biāo),電氣自動化日益成為了工業(yè)領(lǐng)域節(jié)能的有效武器。在電氣自動化系統(tǒng)中,最為顯著的是對電力資源的節(jié)約,以下從減少電能損耗、選對變壓器、無功補償和選對濾波器等四個方面闡述工業(yè)電氣自動化的節(jié)能技術(shù)。
3.1減少電能損耗
工業(yè)電氣自動化的機器在運行中一定會需要電力支持,但是在節(jié)能方面首先要考慮的就是盡量減少對電能的無謂損耗。在電氣自動化運行過程中,通過電力傳輸才能產(chǎn)生效果,然而由于導(dǎo)線電阻緣故,勢必會造成電力的損耗,這種消耗是沒有任何意義的,因此應(yīng)該采取措施來減少這種電能消耗。第一,在導(dǎo)線的材質(zhì)方面要選擇電導(dǎo)率相對小的;第二,線路的走向要合理,因為減短導(dǎo)線的長度就可以減少因電阻而產(chǎn)生的不必要消耗;第三,適當(dāng)加大導(dǎo)線的橫截面積,這樣便可將電阻減小。
3.2選對變壓器
變壓器是工業(yè)電氣自動化不可缺少的一部分,但是這種常見的電器設(shè)備卻會消耗很多電力,為了節(jié)約能源,在變壓器的選擇上也有很多門道。首先,要選擇節(jié)能變壓器,便可以在源頭解決耗費電能源的問題;其次,要減少負(fù)荷不平衡,只有維持好三相電的平衡才能減少對變壓器的損耗,從而減少耗電,例如采用單相自動補償設(shè)備、三相四線制供電等將用電平分到三相電源上。
3.3無功補償
無功補償在電力供電系統(tǒng)中有著重要作用,它可以降低損耗、提高供電效率,從而改善供電環(huán)境,正因為無功功率補償裝置不可或缺,但又比較耗電,所以要合理、正確地選擇補償裝置,可以做到最大限度的減少電網(wǎng)的損耗,以達到提高電網(wǎng)質(zhì)量的目的。第一,通過嚴(yán)格計算來確定電容器補償?shù)氖褂茫坏诙捎镁哂姓{(diào)節(jié)平滑、跟蹤準(zhǔn)確、適應(yīng)面廣等諸多優(yōu)點的模糊投切方式,改變原有方式來實現(xiàn)補償效果的最優(yōu)化;第三,要盡量防止整個過程中的投切振蕩、無功倒送等情況出現(xiàn);第四,無功補償設(shè)備就地安裝、就地補償,避免在傳輸過程中出現(xiàn)二次耗能。
3.4選對濾波器
電源濾波器是由電容、電感和電阻組成的濾波電路。濾波器可以對電源線定頻率的頻點或該頻點以外的頻率進行有效濾除,得到一個特定頻率的電源信號,或消除一個特定頻率后的電源信號。因為突然增加設(shè)備,在電網(wǎng)擴建過程中難免會產(chǎn)生諧波電流,而這些電流又會因為電網(wǎng)的阻抗而產(chǎn)生容易產(chǎn)生畸變的電壓,增加對電氣設(shè)備誤操作的可能性,從而影響電網(wǎng)的正常使用。因此需要選對濾波器來實現(xiàn)節(jié)約能源,應(yīng)用有源濾波器,可以過濾到部分諧波電流,從而增加電氣設(shè)備有效率,節(jié)約電力資源。
4我國工業(yè)電氣自動化未來發(fā)展趨勢
通過對工業(yè)電氣自動化應(yīng)用情況的分析得知,電氣自動化技術(shù)未來的發(fā)展趨勢就是被廣泛應(yīng)用在各種領(lǐng)域,無論是工業(yè)、農(nóng)業(yè),還是醫(yī)療、教育,甚至在國防領(lǐng)域,因為工業(yè)電氣自動化技術(shù)可以節(jié)約成本、解放勞動力、增加工作準(zhǔn)確率,獲得更多的經(jīng)濟社會效率。
近年來,我國的工業(yè)電氣自動化水平得到了快速提升,不僅可以直接應(yīng)用技術(shù),還能夠?qū)崿F(xiàn)對電氣自動化技術(shù)的自主研發(fā),該技術(shù)的應(yīng)用推動了科學(xué)技術(shù)進步、國民經(jīng)濟發(fā)展,逐漸拉近了與工業(yè)強國之間的距離。我國工業(yè)電氣自動化未來發(fā)展趨勢主要有以下幾點。
第一,對于工業(yè)電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)該建立成熟的機制和完善的體制。目前,工業(yè)電氣自動化技術(shù)還屬于高新技術(shù),發(fā)展時間尚短,因此應(yīng)該在努力研發(fā)更先進的技術(shù)和產(chǎn)品時注意保證生產(chǎn)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),不能一味只求高效創(chuàng)收而忽視和諧發(fā)展,在發(fā)展中需要考慮的問題有污染問題、浪費問題、安全問題、產(chǎn)權(quán)問題等。建立成熟的機制和完善的體制就是要確保工業(yè)電氣自動化的研發(fā)有章可循,在以創(chuàng)新為主導(dǎo)地位的前提下,堅持科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)思想,做到以人為本,實現(xiàn)經(jīng)濟的快速增長、科技的飛速發(fā)展。
第二,實現(xiàn)各領(lǐng)域聯(lián)動發(fā)展。工業(yè)電氣自動化技術(shù)不僅能夠應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域,還能夠為其他領(lǐng)域和行業(yè)創(chuàng)造效益,因此未來的發(fā)展趨勢之一就是實現(xiàn)各領(lǐng)域聯(lián)動,集工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、醫(yī)療、教育、國防等領(lǐng)域的高精尖人才,共同開發(fā)電氣自動化技術(shù),實現(xiàn)社會的整體發(fā)展。
第三,為自主研發(fā)電氣自動化系統(tǒng)和產(chǎn)品提供發(fā)展空間。電氣自動化的研發(fā)就是一個創(chuàng)新的過程,因此,應(yīng)該為這種創(chuàng)新工作提供足夠的空間和優(yōu)越的條件,大力推動電氣自動化技術(shù)的發(fā)展,開創(chuàng)工業(yè)電氣自動化技術(shù)科學(xué)發(fā)展的新局面。
5結(jié)語
綜上所述,工業(yè)電氣自動化被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域和系統(tǒng)之中,因其高效、準(zhǔn)確、自動等特點為我國的工業(yè)建設(shè)帶來了重大經(jīng)濟效益。但是若想工業(yè)電氣自動化發(fā)揮更大的效能,除繼續(xù)發(fā)展技術(shù)之外,還要做到節(jié)約能源。本論文從工業(yè)電氣自動化概述、工業(yè)電氣自動化的應(yīng)用情況、工業(yè)電氣自動化的節(jié)能技術(shù)以及工業(yè)電氣自動化的未來發(fā)展等方面分析我國工業(yè)電氣自動化的應(yīng)用與節(jié)能技術(shù)。在我國,工業(yè)電氣自動化主要被應(yīng)用于建筑行業(yè)和空調(diào)設(shè)備,要想做到節(jié)約電力資源需要減少電能損耗、選對變壓器和濾波器、做好無功補償,方能發(fā)揮工業(yè)電氣自動化的最佳效用。另外,本文還簡要預(yù)測了我國工業(yè)電氣自動化未來發(fā)展趨勢,電氣自動化技術(shù)未來的發(fā)展趨勢就是被廣泛應(yīng)用在各種領(lǐng)域:對于工業(yè)電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)該建立成熟的機制和完善的體制、實現(xiàn)各領(lǐng)域聯(lián)動發(fā)展、為自主研發(fā)電氣自動化系統(tǒng)和產(chǎn)品提供發(fā)展空間。
參考文獻:
[1]曹金華.電力系統(tǒng)中電氣自動化的應(yīng)用分析[J].科技與企業(yè),2012(13).
[2]王李楊.淺析無功補償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用[J].價值工程,2011(06).
[3]汪志鵬.關(guān)于電氣工程及其自動化問題的分析[J].世界華商經(jīng)濟年鑒,2013(05).
0 前言
在汽車行進過程中,發(fā)動機毫無疑問地扮演者重要角色,發(fā)動機是整個動力系統(tǒng)的起始處,包括引擎等,因為發(fā)動機的核心部分是引擎,所以很多人就把發(fā)動機簡單的稱為引擎。如今,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,發(fā)動機所涉及的方面越來越多,產(chǎn)業(yè)鏈條越來越長,發(fā)動機也在人們的生活中扮演著越來越重要的角色,人們也在努力的研究著不同用途多種類型的發(fā)動機,但是不管發(fā)動機的種類怎么多種多樣,其基本前提都是要燃燒某種燃料從而產(chǎn)生動力。發(fā)動機燃燒燃料實際上就是在消耗不可再生能源,而如今我國正乃至世界都面臨著環(huán)境污染和資源短缺兩大難題,那么,發(fā)動機節(jié)能減排就是我們首要攻關(guān)的。總而言之,加快節(jié)能技術(shù)的研發(fā),就要重視發(fā)動機節(jié)能減排技術(shù)的推廣應(yīng)用,建立起相應(yīng)的體制機制,加強國際合作,加大節(jié)能力度。
1 發(fā)動機節(jié)能技術(shù)的研究現(xiàn)狀
當(dāng)前,我國已對經(jīng)濟汽車型提供了技術(shù)上的支持,這樣可以通過發(fā)動機的改良使每公里的二氧化碳排放量減少,與此同時也對發(fā)動機中燃料的要求進行了更加詳細(xì)的規(guī)范,提高汽油等燃料的使用效能,在減少引擎摩擦、保持引擎潔凈方面,經(jīng)濟型汽車當(dāng)仁不讓的占據(jù)重要地位,不僅如此,還能使燃料充分燃燒而帶來環(huán)境效益。中國的乙醇生產(chǎn)量和使用量都非常大,雖然已經(jīng)在節(jié)能減排技術(shù)上取得了很大的進展,但是對于汽車發(fā)動機的節(jié)能減排技術(shù)還需要不斷探索和發(fā)展下去。就技術(shù)研究來說,電控噴射系統(tǒng)的硬件要進一步更新,以保證他更加節(jié)省能源,采用多氣門技術(shù)是控制發(fā)動機節(jié)能的保證,增加氣門數(shù)量對節(jié)能減排有非常大的作用。總的來說,全面采用多氣門技術(shù)和汽油直噴技術(shù)對發(fā)動機的節(jié)能減排具有重要的推進作用。
2 汽車發(fā)動機進行節(jié)能改良的措施
2.1 對汽車發(fā)動機自動化系統(tǒng)的研究
從制定系統(tǒng)化控制出發(fā),有助于提高發(fā)動機的自動化水平,很好的開發(fā)機動化的性能。在硬件集成上, 通過接口總線對系統(tǒng)功能進行擴展,在發(fā)動機系統(tǒng)中建立比較集中的電控發(fā)動機,使開發(fā)裝置得到更好的校正,這樣就可以實現(xiàn)電控發(fā)動機自動化標(biāo)定實驗。實驗中主要對發(fā)動機的軟件系統(tǒng)進行設(shè)計,提出相應(yīng)的流程、模擬配置及通道動態(tài)配置等設(shè)計方案。系統(tǒng)設(shè)計過程中有明顯的靈活性和可擴展性的特點。具體來說可分為簡單的模擬發(fā)動機的冷卻冷卻技術(shù)實驗,二是自動化發(fā)動機控制中考慮設(shè)備控制器的波形與三角載波相比較以此來確定信號狀態(tài)。
2.2 對汽車發(fā)動機轉(zhuǎn)速的模糊控制的研究
在以前的控制領(lǐng)域中,控制系統(tǒng)的動態(tài)模式的精準(zhǔn)度是評價控制好壞的重要標(biāo)準(zhǔn),詳細(xì)的系統(tǒng)動態(tài)信息是達到精確控制的關(guān)鍵。對于不易看懂的系統(tǒng),變量過多往往難以快速的描述系統(tǒng)動態(tài),從前的控制理論對于系統(tǒng)的明確有強大的控制力,但對于不易看懂的系統(tǒng)則束手無策,因而就需要用模糊的數(shù)學(xué)來解決這些問題,對于模糊推理的環(huán)節(jié)也需要進行一定的仿真計算,而閉環(huán)控制仿真計算和模糊合成算法是模糊計算的獨特計算方式。
2.3 生物質(zhì)氣化存在問題的改進措施
(1)對氣體進行凈化。對可燃?xì)庵薪褂偷奶幚硎巧镔|(zhì)氣化運用技術(shù)中一個非常大的難題,當(dāng)前在世界各國處理焦油最普通的方法分別是過濾法和水洗法,不能不說這兩種方法有他的可用之處,但仍然存在不足之處,使得凈化不夠徹底。在比較大型的氣化爐中慢慢采用的是催化分裂解法,這種方法能夠有效地處理可燃?xì)庵薪褂偷煤俊?/p>
(2)廢水處理改良措施。對焦油和排灰的處理,需要氣化裝置和凈化裝置用很多的水,這些水中含有焦油等有害物質(zhì),排放是需要進行無害化處理,并且如果有可能,應(yīng)該對它進行循環(huán)使用。
2.4 汽車發(fā)動機噴射方式的改良
節(jié)省能源的新方式就是轉(zhuǎn)變發(fā)動機的噴射方式,通過活塞泵提供的壓力將汽油供o氣缸內(nèi)的電磁噴射器,接下來通過電腦控制噴射器,在恰當(dāng)?shù)臅r間吧燃料直接注入燃燒室,將燃燒時內(nèi)的形狀設(shè)計好,讓混合氣體產(chǎn)生渦流,在此情況下讓空氣和汽油充分混合,保證在點火時能充分稀薄燃燒。汽車發(fā)動機在低速或中速運轉(zhuǎn)時,采用分層注油的方式,并未完全封閉節(jié)氣門,空氣進入氣缸后,撞到活塞頂部,如果將其頂部設(shè)計成特別的樣式,能使火花塞周邊形成希望中的渦流,壓縮的流程結(jié)束后,噴射的部位將少量燃油射出,形成可以燃燒的氣體。分層注油在很大程度上提高了發(fā)動機的經(jīng)濟效益,燃燒實室的其他地方需要空氣含量較高的混合氣體而在轉(zhuǎn)速低、負(fù)荷小的情況下火花塞旁邊需要形成濃度較高的混合氣體。經(jīng)過技術(shù)改進,小排量的發(fā)動機與大排量的發(fā)動機在負(fù)荷性能大致差不多。作為較好的空氣壓縮技術(shù),渦輪增壓技術(shù)具有更精細(xì)的特征的優(yōu)勢。如圖所示,對汽車發(fā)動機噴射方式進行的改良,從而到達了節(jié)能的要求。
3 結(jié)束語
總而言之,汽車自動化系統(tǒng)控制、發(fā)動機轉(zhuǎn)速的模糊控制和發(fā)動機噴射方式是汽車發(fā)動機節(jié)能減排研究的入手點,我們也應(yīng)該從高新技術(shù)領(lǐng)域出發(fā),除了從以上三個方面入手外,還應(yīng)該尋求更多更有效的節(jié)能方法,特別是對汽車發(fā)動機的進一步研究,從而提高經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
一、我國石油資源的現(xiàn)狀以及石油化工泵節(jié)能的根本原因
隨著工業(yè)化進程的不斷加快,我國“十一五”科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃中明確提出了“突破節(jié)能關(guān)鍵技術(shù),實現(xiàn)降低國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗”的戰(zhàn)略目標(biāo)。石油是一個國家重要的戰(zhàn)略資源,也是人民日常生活中必不可少的能量資源。
但是我國石油等能量資源依靠國外進口的程度已經(jīng)高達百分之四十七,不僅嚴(yán)重影響到了我國能源的安全,而且對于全面落實產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,節(jié)約資源,大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的基本國策提出了挑戰(zhàn)。
作為石油化工等領(lǐng)域必不可少的基礎(chǔ)設(shè)備,機泵的節(jié)能技術(shù)的先進與否已經(jīng)嚴(yán)重影響到了石油化工等能源的開發(fā)和成本結(jié)算。由于常年為了適應(yīng)生產(chǎn)彈性的要求,石油化工企業(yè)大多數(shù)的機泵經(jīng)常會出現(xiàn)“殺雞用牛刀”,“小馬拉大車”的情況。導(dǎo)致不少機泵的工業(yè)效能沒有得到合理的配制和發(fā)揮,經(jīng)常造成不必要的浪費。因此,加大力度探討石油化工泵的節(jié)能技術(shù)啊,已經(jīng)成為我們發(fā)展石油化工等重工業(yè)的必然趨勢。
二、石油化工泵的節(jié)能技術(shù)
1、輸送泵過剩揚程控制技術(shù)
為了適應(yīng)生產(chǎn)操作的彈性要求和真正做到節(jié)能減排,維護數(shù)據(jù)質(zhì)量的良好局面,加大能源統(tǒng)計分析力度,嚴(yán)格按照有關(guān)的技術(shù)指標(biāo)的規(guī)定,積極的收集、整理、上報相關(guān)數(shù)據(jù),增強技術(shù)指標(biāo)統(tǒng)計工作的指導(dǎo)作用。方便更加深入的進行耗能原因的分析以及探討石油化工泵的節(jié)能技術(shù)的結(jié)構(gòu)原理,切實做到節(jié)能減排,提高能效的根本目標(biāo)。
輸送泵過剩揚程控制技術(shù)的關(guān)鍵是做到出口節(jié)流、進口節(jié)流、旁路調(diào)節(jié)以及根據(jù)具體情況,具體分析和實施是否需要切割葉輪外徑,減少葉輪數(shù)量、更換葉輪大小。
首先,由于應(yīng)用輸送泵過剩揚程控制技術(shù)不適于調(diào)節(jié)要求太大的機泵,特別是具有陡降揚程性能曲線的機泵。所以出口節(jié)流成為機泵最常見、最簡單的調(diào)節(jié)方法。通過關(guān)小出口閥的方式來增加管線系統(tǒng)損失,減少工作流量。但是閥門的開度一般不能夠小于百分之五十,否則將會出現(xiàn)泵過大的情況。
其次,盡量避免進口節(jié)流比出口節(jié)流揚程少的情況發(fā)生,因為這種情況極有可能引起輸送泵過剩揚程控制技術(shù)、抽空,會隨時損壞機泵的軸承。因此,我們通常采用的方式是,利用對串聯(lián)運行的第二臺機泵的進口,吸入壓力較大的裕量。這樣不僅能夠避免多級泵因為軸力的突然改變而引起的零部件的損壞,更能夠節(jié)省能源,發(fā)揮機泵的最大效益。
除此之外,我們還可以通過旁路調(diào)節(jié),即在機泵的出口管線旁設(shè)立另外一條管線,使部分液體返回泵的進口或者吸液罐。這樣就可以保障實際泵送量比需要量大,不至于出現(xiàn)因為低于最小流量而產(chǎn)生的液體過熱、氣蝕和震動。
除了上述的幾個基本方法以外,我們還可以通過根據(jù)流量或者揚程超過需要量的3%——5%時,切割葉輪外徑,降低其流量。但是值得強調(diào)的一點是,葉輪切割時候,一定要注意葉輪是否是原型葉輪,如果之前因為某種原因,已經(jīng)對葉輪進行了切割,那么再次進行切割時一定要注意切割量的掌握情況。避免葉輪外徑和導(dǎo)葉內(nèi)經(jīng)間隙過大的情況發(fā)生;多級泵不能在進口處拆除葉輪,否則會出現(xiàn)因為阻力增加而導(dǎo)致的氣蝕現(xiàn)象。因此在多級泵的流量或者壓力調(diào)節(jié)較大的情況發(fā)生時,可以在排除端減少葉輪的數(shù)量并加定距套,保證機泵的正常運轉(zhuǎn)。
2、變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)在石油化工泵中的應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)的進步, 通過應(yīng)用變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù),我們可以更好的控制風(fēng)機、泵類的負(fù)載量,進而達到節(jié)能減排的目標(biāo),換句話來講,變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)已經(jīng)成為各個行業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的重要舉措,因此,變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)在石油、化工等多個領(lǐng)域得到了最廣泛的應(yīng)用。
首先,變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)在化肥裝置渣油進料泵中的應(yīng)用。以A-GA101渣油進料泵為例,該設(shè)備是將減壓渣油原料輸送到汽化爐,并合成氨裝置的重要設(shè)備。該系統(tǒng)的工作原理是通過采用控制出口閥門的方法進行控制,即利用差壓變送器檢測系統(tǒng)的流量信號送至PID調(diào)節(jié)器,并通過PID調(diào)節(jié)器來控制出口調(diào)節(jié)閥的開度和輸出控制信號,從而保持機泵流量的穩(wěn)定。通過變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)在石油化工泵中的應(yīng)用,我們不僅解決了源系統(tǒng)中節(jié)流量較大、浪費大量電能、控制度低、電機噪聲較大的問題,而且由于變頻技術(shù)的改造,機泵投入運行之后,操作工藝控制的更加平穩(wěn),變頻器的調(diào)節(jié)程度更加精準(zhǔn),不僅使系統(tǒng)控制的精準(zhǔn)度達到了優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn),而且節(jié)約了渣油進料泵的電源能量。
其次,積極實踐渣漿泵的多段調(diào)速變頻技術(shù)。在平時的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,尾礦泵是安全生產(chǎn)的重要組成部分,尾礦泵一般都是流水連續(xù)作業(yè),在實際的生產(chǎn)過程中,尾礦系統(tǒng)的耗電量一般會比較大,因此,積極實踐渣漿泵的多段調(diào)速變頻技術(shù)是提高尾礦泵運行效率,實現(xiàn)自動化的重要保障。例如,某公司在利用花費裝置檢修的時候,針對3臺渣油進料泵進行了變頻優(yōu)化節(jié)能改造。在經(jīng)過調(diào)速變頻技術(shù)之后,工藝控制水平逐步平穩(wěn),系統(tǒng)控制精準(zhǔn)度也大幅度提高,不僅減少了以前機泵控制系統(tǒng)的有關(guān)滯后現(xiàn)象,更使得機泵的運行壓力日趨平穩(wěn),工藝運行指標(biāo)也得到了優(yōu)化。
參考文獻:
1 目前保障性安居工程中普遍存在問題如下
1.1 房屋標(biāo)準(zhǔn) 針對部分地方存在的建筑工程戶型不合理、功能不完善、標(biāo)準(zhǔn)太低等問題,重點加強規(guī)劃設(shè)計和施工圖設(shè)計管理。在項目選址、規(guī)劃布局、戶型設(shè)計等方面高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求。
1.2 節(jié)能環(huán)保 新建樓房要按照節(jié)能省地環(huán)保型建筑的要求,滿足節(jié)能65%的規(guī)定。
1.3 高新技術(shù) 推廣應(yīng)用太陽能、地源熱泵、供熱分戶計量等新技術(shù)。
通過組織開展廉租住房、回遷安置房戶型設(shè)計大賽、社會主義新農(nóng)居規(guī)劃設(shè)計競賽等活動,廣泛征集方案,評選出戶型合理、功能完善、使用方便、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)秀設(shè)計,編制戶型標(biāo)準(zhǔn)圖集,提高保障性安居工程的設(shè)計水平。
本文針對目前保障性住房中存在的上述問題,對保障性住房的科技支撐水平采用層次分析法進行了具體的研究:
首先初步構(gòu)建保障性安居工程保障性安居工程支撐的評價指標(biāo)體系,然后通過德爾菲法對指標(biāo)進行進一步的篩選。保障性安居工程保障性安居工程支撐評價指標(biāo)篩選的基本流程如下:
為了更加完善保障性安居工程保障性安居工程支撐的評價指標(biāo)體系,本文選擇了對保障性安居工程保障性安居工程支撐比較了解、有較好的保障性安居工程方面相關(guān)知識的專家、相關(guān)學(xué)者、業(yè)界人士和保障性安居工程管理者等作為咨詢專家群,共進行了兩輪專家問卷調(diào)查。在評估中專家人數(shù)一般控制在 30%-50%之間,為保證評估的準(zhǔn)確性,評估人數(shù)不少于20人。本課題為了廣泛地征求專家們的意見,在第一輪問卷調(diào)查中,采用開放式和封閉式相結(jié)合的問卷調(diào)查形式,邀請專家填寫調(diào)查問卷。從調(diào)查的總體結(jié)果來看,除個別專家對某些指標(biāo)提出修改建議外,其余指標(biāo)均得到專家們的認(rèn)可。第一輪調(diào)查結(jié)果得出后,再次查閱有關(guān)文獻,結(jié)合第一輪專家的意見和建議,重新擬定保障性安居工程保障性安居工程支撐的評價指標(biāo)體系。然后將各級評價指標(biāo)制成問卷,進行第二輪專家調(diào)查。在第二輪調(diào)查中,原則上不要求專家提出新的指標(biāo)。
接下來通過第二論專家問卷調(diào)查,并結(jié)合保障性安居工程科技支撐水平的特征、指標(biāo)選取原則等,本文最終確定了3個一級指標(biāo)、11個二級指標(biāo)和35個三級指標(biāo)的指標(biāo)體系表作為評價保障性安居工程科技支撐水平的情況。
2 實證分析
2.1 調(diào)查問卷形成 結(jié)合以上指標(biāo)按照琿春礦區(qū)的保障性住房建設(shè)工程形成分析各項指標(biāo)的相對重要性的問卷調(diào)查表。
2.2 指標(biāo)篩選及分析 本文選取了5人專家組對科技支撐調(diào)查問卷進行打分,通過問卷獲得了5名專家對第二層要素、第三層要素和第四層要素中各個建筑能效評價指標(biāo)的權(quán)重評價值,最后將個體成員的判斷綜合成專家組的綜合判斷,判斷矩陣如下
3 結(jié)論
采用yaahp0.5.2對矩陣結(jié)果進行分析結(jié)論為:標(biāo)度類型:e^(0/5)~e^(8/5)。外部環(huán)境氣候溫差、季風(fēng)特點:0.0314;建筑間距體形與科學(xué)分區(qū):0.0123;交通可達性:0.0225;建筑方位朝向:0.0146;建筑地點:0.0184;電梯節(jié)能技術(shù):0.0157;建筑布局形式:0.0112;制冷節(jié)能技術(shù):0.0111;采暖節(jié)能技術(shù):0.0285;照明節(jié)能技術(shù):0.0234:安防自動化:0.0221;小區(qū)微環(huán)境:0.0369;給排水:0.0270;屋頂節(jié)能技術(shù):0.0842;門窗節(jié)能技術(shù):0.0432;外墻節(jié)能技術(shù):0.0737;住宅設(shè)計公私分區(qū):0.0122;室內(nèi)空氣質(zhì)量:0.0404;居住空間最低面積控制標(biāo)準(zhǔn):0.0271;公共健身設(shè)施、活動中心:0.0174;醫(yī)療保健設(shè)施:0.0278;社區(qū)商業(yè)配套:0.0199:軟硬景觀:0.0085;綠化指標(biāo):0.0177;自然環(huán)保:0.0246;環(huán)境衛(wèi)生:0.0210;污水和中水處理:0.0314;垃圾收集與處理:0.0314;表面材料:0.0380;防曬、遮陽材料:0.0195;新型的節(jié)能保溫隔熱墻體材料、復(fù)合墻體材料:0.0406;節(jié)能環(huán)保型保溫隔熱屋面材料:0.0732;屋頂設(shè)置溫度阻尼區(qū):0.0732。
經(jīng)過專家對問卷調(diào)查的打分,分析上述指標(biāo)的權(quán)重設(shè)定均符合矩陣一致性,因此可以將上述的科技指標(biāo)作為保障性住房的科技水平支撐。
參考文獻
[1]項錚.住宅品質(zhì)需要建筑科技硬支撐[N].科技日報, 2003-07-31.
[2] 李宏偉 馮凱 關(guān)柯.推動我國住宅產(chǎn)業(yè)科技進步的對策[J].建筑管理現(xiàn)代化,2000(2):3-5
【關(guān)鍵詞】變頻器;斗取料機;小車行走電機;運用
【Keywords】inverter; bucket wheel reclaimer; trolley motor; application
【中圖分類號】TF345.4 【文獻標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069(2017)05-0139-02
1 變頻器的應(yīng)用及結(jié)構(gòu)特性
變頻技術(shù)是先進的電力技術(shù)和計算機技術(shù)合二為一的高效節(jié)能技術(shù)。變頻器就是通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設(shè)備[1]。變頻器主要是由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動單元、驅(qū)動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內(nèi)部IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率,具備自動節(jié)能器監(jiān)視變頻器電流的功能,與設(shè)置的變頻器最大輸出電流相對比。根據(jù)電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓,進而達到節(jié)能、調(diào)速的目的,另外,變頻器還有很多的保護功能,如過流、過壓、過載保護等等,從而進一步保護電機在運行過程中的消耗,為生產(chǎn)企業(yè)降低生產(chǎn)經(jīng)濟成本。隨著生產(chǎn)企業(yè)的工業(yè)自動化程度的不斷提高,變頻器也得到了非常廣泛的應(yīng)用。
變頻器是由主回路和控制回路兩部分組成:主回路的作用是通過整流電路將交流電轉(zhuǎn)換成直流電,其次是通過直流中間回路將整流電路的輸出信號進行平滑濾波,最后再通過逆變電路將直流電再次逆變?yōu)樽兞麟姟?刂苹芈穭t是完成對主回路的控制,并對轉(zhuǎn)矩計算的CPU及相應(yīng)的電壓、電流檢測回路進行控制。變頻器的控制方式為動態(tài)矢量控制,就是通過控制系統(tǒng)高速計算給電機驅(qū)動所需的最佳控制電壓及電流矢量,最大限度地發(fā)揮電機的輸出轉(zhuǎn)矩[2]。
2 原有的小車電機控制系統(tǒng)
斗輪取料機小車是一臺往復(fù)式運動的設(shè)備,使用單臺15kW的異步電動機進行驅(qū)動,通過牽引鋼絲繩拖動小車進行往復(fù)運動。其控制方式最初采用兩個交流接觸器控制小車行走電機正反轉(zhuǎn),在小車的兩頭安裝限位開關(guān)控制小車的行程。由于電機工作需要頻繁的正反轉(zhuǎn)切換,啟動時的沖擊力,造成減速機、鋼絲繩等機械設(shè)備頻繁損壞,電氣設(shè)備中的交流接觸器使用壽命減短,需要經(jīng)常更換,造成設(shè)備的故障停機時間長,維修工作量大,并且在生產(chǎn)運行過程中,由于小車運行速度無法進行調(diào)節(jié),造成在取料過程中會出現(xiàn)過載情況,取料量無法控制的問題,嚴(yán)重影響了生產(chǎn)。
3 使用變頻器調(diào)速控制系統(tǒng)
3.1 變頻器的選用
根據(jù)取料機小車的電機參數(shù)以及使用環(huán)境,我們選用了型號為FRN18.5G11S-4CX的富士FRN系列交流變頻器,它是由富士電機株式會社研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的世界知名變頻器品牌之一,在世界各地占有率比較高。主要用于三相異步交流電機,用于控制和調(diào)節(jié)電機速度。該變頻器不但可以通過其鍵盤面板實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)的啟動停機操作以及頻率的給定,也通過外部接線的方式進行控制,在實際應(yīng)用中,根據(jù)生產(chǎn)工藝要求調(diào)整變頻器的參數(shù)設(shè)定,實現(xiàn)設(shè)備的保護功能[3]。
3.2 變頻器的接線
針對變頻器主回路的接線,由于原小車電機控制系統(tǒng)中,使用了兩個交流接觸器進行控制,在改為變頻器控制時,需要將原交流接觸器拆除,將電源端接到變頻器主回路電源輸入端L1/R、L2/S、L3/T,將電機線接到變頻器輸出端U、V、W,并且輸出側(cè)不能連接進相電容器和電涌吸收器,還有就是接地端子必須有良好接地,一方面可以防止電擊及火警事故,另外也能降低噪聲。
對于控制回路的接線,可將原控制回路的正反轉(zhuǎn)開關(guān)接到變頻器的正轉(zhuǎn)運行/停止命令端FWD、反轉(zhuǎn)運行/停止命令端REV以及變頻器的接點輸入公共端CM[4]。當(dāng)端子FWD與CM端之間閉合(ON)時,電機正轉(zhuǎn)運行,斷開時(OFF),電機減速停止;當(dāng)端子REV與CM端之間閉合(ON)時,電機反轉(zhuǎn)運行,斷開時(OFF),電機減速停止。同時將小車行程兩端的限位串聯(lián)到控制回路中,利用限位進行自動正反轉(zhuǎn)控制。在操作臺上增加調(diào)速電位器,接入變頻器模擬輸入端子13、12、C1、11,實現(xiàn)變頻器的調(diào)速。在檢查主回路和控制回路接線正確無誤,并且試運行小車行走機構(gòu)沒有電機旋轉(zhuǎn)不平衡、加速或者減速不平穩(wěn)等異常后,即可給變頻器送電設(shè)置參數(shù)。根據(jù)電機的參數(shù)設(shè)定電機額定電壓、電機額定電流、電機額定頻率、電機額定轉(zhuǎn)速等,根據(jù)機械設(shè)備負(fù)載性能的要求設(shè)定相應(yīng)的加減速時間。由于生產(chǎn)工藝的需求,還要對變頻器的運行頻率進行限制,所以需要設(shè)置頻率的上限[5]。針對運行中的過載保護,利用變頻器的報警輸出繼電器,設(shè)定相應(yīng)的報警電流,實現(xiàn)超電流快速跳閘,從而保護設(shè)備不受損壞。
3.3 變頻器常見故障判斷及檢查方法
①變頻器報OC1、OC2、OC3則是過流故障,主要檢查電機連接端U、V、W有無相間短路或者對地短路,未發(fā)現(xiàn)短路現(xiàn)象則復(fù)位變頻器,并運行電機查看運行電流是否過載;
②變頻器報OU1、OU2、OU3則是過電壓,檢查電源電壓是否超出參數(shù)設(shè)置范圍,詢問操作人員是否突然加速運行而突然停止設(shè)備,檢查設(shè)備動作時主電路直流回路電壓是否在保護值以上[6];
③變頻器報OH3則是變頻器內(nèi)過熱故障,檢查變頻器風(fēng)扇是否運作,散熱片是否堵塞,測量變頻器工作環(huán)境溫度是否在規(guī)定值內(nèi);
④變頻器報OL則是過載故障,檢查電機功率與變頻器內(nèi)電子熱繼電器額定值是否匹配,電子熱繼電器設(shè)定值是否合適,電機運行是否有機械卡阻;
⑤變頻器報FUS則是熔斷器短路,檢查變頻器內(nèi)部熔斷器是否斷路;
4 總結(jié)
變頻器調(diào)速系統(tǒng)的使用為機械設(shè)備、電氣設(shè)備提供了很好的保護,減少了設(shè)備的故障率,提高了系統(tǒng)的可靠性,利用變頻器的調(diào)速系統(tǒng)實現(xiàn)了取料機小車運行速度的控制,速度變化平滑[7]。變頻器在保護跳閘后,鍵盤面板上將顯示相應(yīng)的故障信息,在處理故障時可根據(jù)故障信息進行排查,大大減少了維修時間,變頻器的使用還有節(jié)能降耗的功能,降低企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)濟成本,再降低了電氣維護人員的勞動強度的同時提高了檢修和排查的工作效率。
【參考文獻】
【1】金延斌. 變頻器在斗輪堆取料機行走控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 現(xiàn)代經(jīng)濟信息,2009(11):244.
【2】楊珉. 變頻技術(shù)在煤場斗輪堆取料機上的應(yīng)用[J]. 廣東電力,2004(02):83-85+88.
【3】郭x. 高壓變頻器在煤礦主扇風(fēng)機節(jié)能改造中的應(yīng)用與節(jié)能分析[A]. 全國冶金自動化信息網(wǎng),《冶金自動化》雜志社.全國冶金自動化信息網(wǎng)2015年會論文集[C].全國冶金自動化信息網(wǎng),《冶金自動化》雜志社,2015:5.
【4】李俊. 高壓變頻器在循環(huán)風(fēng)機節(jié)能改造中的應(yīng)用[J]. 水泥,2015(04):55-56.
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步以及市場對于化工產(chǎn)品需求量的不斷增加,化工行業(yè)正處于迅猛發(fā)展階段。氨合成產(chǎn)品作為重要的化工產(chǎn)品,可以用于氮肥、硝酸以及銨態(tài)化肥的生產(chǎn)加工制造。隨著市場對于合成氨產(chǎn)品要求的不斷提高以及國家對于化工行業(yè)節(jié)能減排的要求,改善合成氨生產(chǎn)技術(shù),加大節(jié)能技術(shù)開發(fā),應(yīng)經(jīng)成為合成氨等相關(guān)化工行業(yè)迫切需要解決的主要問題。
一、現(xiàn)階段合成氨工業(yè)主要生產(chǎn)原料
合成氨的反應(yīng)公式為3H2+N2=2NH3+Q,合成氨的反應(yīng)特點主要為:可逆反應(yīng),氫氣與氮氣反應(yīng)生成氨,同時氨在一定條件下也可以分解成氫氣和氮氣;此外,合成氨的反應(yīng)為放熱過程,反應(yīng)過程中反應(yīng)熱與溫度以及壓力有關(guān);而且需要催化劑的催化方能迅速進行合成氨反應(yīng)。現(xiàn)階段用硬合成氨生產(chǎn)的原料主要有天然氣、重質(zhì)油以及煤或焦炭,具體生產(chǎn)工藝如下所示:
1.天然氣
采用天然氣生產(chǎn)合成氨主要工序為脫硫、二次轉(zhuǎn)換、一氧化碳轉(zhuǎn)換以及去除二氧化碳等工序,在上述工序完成后即可得到氮氫混合氣,再利用甲烷化技術(shù)去除少量殘余的一氧化碳以及二氧化碳,并經(jīng)壓縮機進行壓縮處理,即可得到合成氨產(chǎn)品。
2.重質(zhì)油
重質(zhì)油主要是指常壓或者減壓蒸餾后的渣油以及利用原油深度加工后的燃料油。利用重質(zhì)油生產(chǎn)合成氨的工藝為首先重油與水蒸氣反應(yīng)值得含氫氣體。通過將部分重油燃燒以為反應(yīng)轉(zhuǎn)化吸熱提供足夠的熱量以及足夠的反應(yīng)溫度,進而通過重油制氫為合成氨的生產(chǎn)提供基礎(chǔ)原料。
3.煤
以煤作為原料制取氫氣的工藝流程主要包括煤的高溫干餾焦化以及煤的氣化兩種,煤的焦化主要是將煤處于空氣隔絕的高溫條件下制取焦?fàn)t煤氣,通常情況下焦?fàn)t煤氣中含有60%左右的氫氣,作為合成氨生產(chǎn)的原料。而煤的氣化,將煤在高溫條件下,通過常壓或者加壓的方式與水蒸氣或者氧氣反應(yīng),得到含氫的氣體產(chǎn)物,以此為制作合成氨的原料。
二、合成氨生產(chǎn)工藝指標(biāo)
1.合成氨生產(chǎn)壓力
通常情況下將壓力控制在3~4MPa左右,這主要是由于采取加壓的條件可以降低能耗,保證能量的合理利用,而且采取加壓的方式還可以提高反應(yīng)余熱的利用。
2.生產(chǎn)溫度
對于一段爐的溫度,一般控制在760~800℃左右,這主要是由于一段爐設(shè)備價值高,而且主要為合金鋼管,合金鋼管的特點在于溫度過高容易造成使用壽命大幅度降低。對于二段爐溫度,主要根據(jù)甲烷控制指標(biāo)來確定。在合成氨的生產(chǎn)壓力以及水碳比得出后,應(yīng)該根據(jù)平衡甲烷的濃度來確定合成氨的生產(chǎn)溫度。通常情況下要求yCH4
3.水碳比
由于水碳比高的條件下,殘余甲烷含量降低,且可防止析碳。因此一般采用較高的水碳比,約3.5~4.0。
三、合成氨生產(chǎn)節(jié)能措施研究
合成氨的生產(chǎn)作為需要大量能好的工業(yè),,對于合成氨生產(chǎn)工藝進行節(jié)能技術(shù)改造已經(jīng)成為合成氨工業(yè)提高經(jīng)濟效益,實現(xiàn)健康可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。降低合成氨生產(chǎn)過程中的能耗,可以采取以下措施:
1.實現(xiàn)合成氨生產(chǎn)規(guī)模的大型化
生產(chǎn)規(guī)模的大型化在于可以綜合利用能量,并且可以采用離心壓縮機,在降低成本投入的同時,實現(xiàn)生產(chǎn)過程的節(jié)能。大型化的合成氨生產(chǎn)可以建立完善的熱回收系統(tǒng),進而降低能量的消耗,提高技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。此外,大型化的合成氨生產(chǎn)工藝由于采用了高速離心壓縮機,減少了合成氨的設(shè)備,并實現(xiàn)了合成氨生產(chǎn)工藝的優(yōu)化。
2.實現(xiàn)制氣系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化
合成氨的生產(chǎn)主要集中在制氣環(huán)節(jié),制氣環(huán)節(jié)的能耗達到成產(chǎn)工藝的70%以上,因此實現(xiàn)合成氨的節(jié)能,必須提高轉(zhuǎn)化率降低燃料消耗。
對于利用天然氣生產(chǎn)合成氨的工藝,可以采取以下幾種措施:結(jié)合用于生產(chǎn)合成氨的天然氣的密度以及其他信息,判斷天然氣碳含量,并及時調(diào)整蒸汽,并通過適當(dāng)降低水碳比來實現(xiàn)生產(chǎn)工藝的節(jié)能;嚴(yán)格控制合成氨過程中的煙氣氧含量,并盡可能的減少其波動,將其控制在較低的數(shù)值;在生產(chǎn)過程中除滿足氫氣與氮氣比、二段爐出口的甲烷含量以及溫度的條件外,應(yīng)盡可能降低一段爐負(fù)荷;對于類似于Kelogg型的合成氨生產(chǎn)轉(zhuǎn)化爐,應(yīng)該盡可能地均衡控制各個支路間溫度,并減少各爐管間溫度偏差,進而大幅提高加熱效率,這樣不僅延長設(shè)備使用壽命,同時實現(xiàn)能耗的降低。
對于采用重油以及煤粉氣化爐的合成氨生產(chǎn)工藝,實現(xiàn)節(jié)能技術(shù)改造可以采取以下措施:根據(jù)原料的基本屬性如密度、熱值等探尋反應(yīng)的最佳配比,及時調(diào)整氧氣量、蒸汽量,減少能耗;根據(jù)爐型及工藝設(shè)計不同控制方案,通過平穩(wěn)操作和優(yōu)化參數(shù),提高轉(zhuǎn)化率,降低能耗;由于這類氣化控制的特殊性,如原料性質(zhì)難以定性、監(jiān)測點少、自動化程度低等,尚無開發(fā)出理想的優(yōu)化控制系統(tǒng)。
3.從馳放氣中回收氫
從馳放氣體中回收含氫氣體。從馳放氣體中回收有氫氣體主要有以下幾種方式:第一,將馳放氣體低溫液化,進而通過蒸餾進行進一步的分離,通過這種方式不僅可以回收有氫氣體,同時可以回收部分稀有氣體。第二,采取分子篩在高壓條件下吸附的方式,進而在減壓下進行解吸的方法分離得到有氫氣體。第三,采用多極膜分離方法,由于氫氣透過膜的速率相比其他氣體較高,并通過多極膜進行分離而獲得純度較高的氫氣。
四、結(jié)語
隨著資源的不斷匱乏以及能源危機的制約,在合成氨生產(chǎn)工藝中采取各種節(jié)能措施,并進行技術(shù)改造以便于降低能源消耗,提高合成氨的生產(chǎn)效益已經(jīng)成為合成氨生產(chǎn)技術(shù)改造的重點,這對于提高合成氨裝置的設(shè)備可靠性,改善合成氨的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)也具有重要的意義。
參考文獻
中圖分類號: TE08 文獻標(biāo)識碼: A 文章編號:
一.引言
我國是世界焦炭第一生產(chǎn)大國,同時也是第一焦炭消費大國。近些年來,我國的煉焦技術(shù)得到了較大進步,煉焦技術(shù)的發(fā)展,促進了煉焦行業(yè)節(jié)能技術(shù)的推廣和應(yīng)用。
二.煉焦技術(shù)的工藝特點。
1.回收煉焦工藝流程簡述。
熱回收煉焦工藝技術(shù)包括備煤、煉焦、篩焦、余熱鍋爐、廢氣脫硫等主要生產(chǎn)設(shè)施。煉焦煤由備煤車間制備好后送到煉焦車間,煉焦煤在裝煤推焦車上由搗固機搗成煤餅送入煉焦?fàn)t,成熟的焦炭由接熄焦車送到熄焦塔內(nèi)進行熄焦。熄焦后的焦炭由篩焦車間進行粒度篩分和儲存。煉焦?fàn)t為負(fù)壓操作,煉焦煤煉焦時產(chǎn)生的揮發(fā)份在焦?fàn)t內(nèi)全部燃燒,高溫廢氣經(jīng)焦?fàn)t集氣管道送到余熱鍋爐回收其熱量產(chǎn)生蒸汽。回收熱量后的低溫廢氣脫除二氧化硫后經(jīng)煙囪排放。蒸汽送到工業(yè)、公共設(shè)施,或用于余熱發(fā)電車間發(fā)電。
2.回收煉焦工藝主要特點。
(1).煉焦?fàn)t負(fù)壓操作,基本消除了煉焦?fàn)t對大氣的污染。回收煉焦產(chǎn)生的揮發(fā)份燃燒為高溫廢氣的熱量,并回收其熱量,徹底消除了化學(xué)污水的產(chǎn)生。實現(xiàn)了煉焦工業(yè)的清潔生產(chǎn)。
(2). 煉焦?fàn)t內(nèi)煤餅和爐頂空間形成惰性氣體保護層,取代耐火磚作為高溫干餾煉焦煤和空氣的隔離物。教好的解決了煉焦煤表面在高溫干餾時的燃燒現(xiàn)象。
(3). 煉焦?fàn)t煉焦時揮發(fā)性的物質(zhì)在焦炭層中的流程較長,二次裂解產(chǎn)生的具有活性鍵的碳充分和焦餅上的活性鍵起架橋作用,能改善和提高焦炭的物理化學(xué)性質(zhì)和冷熱強度。結(jié)合搗固煉焦,對于擴大煉焦用煤的范圍和提高焦炭的質(zhì)量具有重要意義。
(4). 熱回收煉焦技術(shù)工藝在國際上首次使用具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的液壓搗固,在國內(nèi)首次使用具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的水平接熄焦,充分體現(xiàn)了我國堅持科學(xué)發(fā)展觀和科技的創(chuàng)新能力。
三.發(fā)展清潔生產(chǎn)的大型搗固煉焦。
大力研發(fā)和推廣具有完善環(huán)保設(shè)施、能夠?qū)崿F(xiàn)清潔生產(chǎn)的大型搗固煉焦技術(shù)。標(biāo)定、調(diào)試和總結(jié)我國已投產(chǎn)的6.25米大型搗固焦?fàn)t,進一步修改和完善并建成6.25米大型搗固焦?fàn)t示范工程。
開發(fā)適合中國國情的6.7米搗固焦?fàn)t,其每孔年產(chǎn)焦炭1.443萬噸,將是我國乃至世界上最大的搗固焦?fàn)t,2×52孔年產(chǎn)焦炭150萬噸,填補我國年產(chǎn)150萬噸級焦炭規(guī)模的大型搗固焦?fàn)t空白,并建成能起樣板作用的示范工程,推動我國大型搗固煉焦技術(shù)的發(fā)展,使其達到世界領(lǐng)先水平。
發(fā)國產(chǎn)的適合中國國情的6.25米和6.7米大型搗固焦?fàn)t使用的搗固一裝煤一推焦一體車(SCP機),使其機械化、自動化、安全性能和環(huán)保水平等方面達到世界領(lǐng)先水平。
隨著我國大中型鋼鐵企業(yè)逐步接受和采用搗固煉焦技術(shù),應(yīng)推動焦化和煉鐵工作者共同研究搗固焦炭的冶煉性能、適宜的焦炭質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、相應(yīng)的高爐生產(chǎn)操作工藝和參數(shù),推動大中型高爐使用搗固焦炭。
1.大力推廣的節(jié)能技術(shù)。
(1). 發(fā)展高效節(jié)能環(huán)保的大型焦油加工裝置。
淘汰耗能高、污染嚴(yán)重、裝備水平落后的間歇蒸餾、間歇酸堿洗滌、間歇結(jié)晶和污染大的瀝青成型工藝。
進一步推動我國煤焦油加工的集中處理,建設(shè)規(guī)模大、技術(shù)先進、節(jié)能環(huán)保的世界一流煤焦油加工廠。同時通過不斷開發(fā)新產(chǎn)品,擴大產(chǎn)品品種和品級,配合化工、醫(yī)藥、材料等市場要求,開發(fā)出附加值高的洗油深加工產(chǎn)品、蒽油深加工產(chǎn)品和瀝青深加工產(chǎn)品等。對附加值低的殘油,在滿足炭黑生產(chǎn)的同時,可采用加氫催化裂化、加氫裂解等技術(shù),使其轉(zhuǎn)化成為高附加值的汽油調(diào)和油、柴油調(diào)和油。
(2).推薦采用高效節(jié)能的脫硫脫氰技術(shù)。
新建焦化廠應(yīng)該首選脫硫脫氰效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、操作可靠的脫硫脫氰工藝,如利用荒煤氣余熱再生的真空碳酸鉀法脫硫工藝等。
推進我國第一套HPF法氧化脫硫工藝廢液與低純度硫磺焚燒制取硫酸的工業(yè)裝置投產(chǎn),并建成示范裝置,解決全國已有的HPF法氧化脫硫工藝存在的問題,推動其更新?lián)Q代。
推薦采用間接法蒸氨,以減少焦化廢水,有利于實現(xiàn)焦化廢水的近零排放。
(3)積極研發(fā)焦?fàn)t煤氣資源化利用技術(shù)。
COG含有54%-59%H2和24%-28%CH4。COG燃料化利用不如資源化利用效益高,因此只有在萬不得已的情況下才用作燃料和發(fā)電。高質(zhì)量地利用COG不僅有利于降低鋼鐵企業(yè)單位產(chǎn)品的能源消耗和排放負(fù)荷,甚至能開發(fā)出大量最清潔能源—氫氣,從而引發(fā)鋼鐵制造流程能量流新的供需平衡關(guān)系,甚至?xí)l(fā)整個社會新的供需關(guān)系。
(4)開發(fā)新型焦化污水深度處理技術(shù).
資源節(jié)約、環(huán)境友好的焦化廠必須使處理后的焦化廢水資源得到最大限度地合理使用,因為生產(chǎn)1噸焦炭通常產(chǎn)生0.48噸焦化污水和0.42噸循環(huán)水排污水(采用CDQ時循環(huán)水排污水為0.53噸)。我國已開發(fā)出成熟可靠的焦化污水生化處理技術(shù)。對鋼鐵企業(yè)焦化廠來說,焦化廢水經(jīng)生化處理后可全部回用于焦化廠和鋼鐵廠的濁循環(huán)水系統(tǒng)。對采用濕法熄焦的獨立焦化廠,生化處理時,可減少或不加稀釋水,減少生化處理水量,使處理后廢水全部作為濕法熄焦補充水,在焦化廠內(nèi)消耗掉。但是,隨著我國獨立焦化廠逐漸采用干法熄焦,處理后廢水無路可去,只能回用于凈循環(huán)水系統(tǒng)。而凈循環(huán)水系統(tǒng)對水質(zhì)要求嚴(yán)格,對其補充水的水質(zhì)要求更嚴(yán)。若將生化處理后焦化廢水用作凈循環(huán)水系統(tǒng)補充水,必須進行降低有機物和脫鹽的深度處理。
“十一五”期間,進行了大量污水回用深度處理技術(shù)的開發(fā)工作。深度處理一般采用膜分離技術(shù)。即:生物處理(A-A/O)+超濾(UF)+納濾(NF)(或反滲透(RO));或生物處理(A-A/O)+膜生物反應(yīng)器(MBR)+納濾(NF)(或反滲透(RO))。深度處理的產(chǎn)水率可達到70%以上,產(chǎn)水水質(zhì)可達到循環(huán)水補充水的要求,用作循環(huán)水補充水。膜深度處理產(chǎn)出占原料水量30%左右的濃縮液。濃縮液不但含有較高的有機物,而且濃縮了大量的鹽。濃縮液可以深度處理回用,也可以蒸發(fā)提鹽,但這些手段成本太高,因此,濃縮液處理將是下一步重點開發(fā)的課題。
(5)研發(fā)焦?fàn)t荒煤氣余熱回收及利用技術(shù)。
離開焦?fàn)t炭化室的650-700℃荒煤氣所帶出的顯熱占焦?fàn)t輸出熱的36%,與紅焦帶出的顯熱相當(dāng),余熱回收利用的潛力巨大。
“十一五”期間,國內(nèi)外許多焦化企業(yè)積極研發(fā)焦?fàn)t荒煤氣余熱回收及利用技術(shù),如:濟鋼將5個上升管做成夾套管,導(dǎo)熱油通過夾套管與荒煤氣間接換熱,被加熱的高溫導(dǎo)熱油可以去蒸氨、去煤焦油蒸餾、去干燥入爐煤等;寶鋼梅山鋼鐵公司煉焦廠在其4.3米焦?fàn)t上升管采用熱管回收荒煤氣帶出熱的試驗;濟鋼和中冶焦耐正在進行用鍋爐回收荒煤氣帶出熱的試驗;無錫焦化廠在其4.3米焦?fàn)t上進行用半導(dǎo)體溫差發(fā)電技術(shù)回收上升管余熱的試驗;平煤武鋼焦化進行了高效微流態(tài)傳熱材料作換熱介質(zhì)的上升管余熱回收試驗;日本已在1個上升管和正在3個上升管上進行用荒煤氣帶出熱對焦?fàn)t煤氣進行無催化高溫?zé)崃呀夂椭卣囼灒玫搅酥饕琀2和CO的合成氣體;中冶焦耐在初冷器一段用82℃-85℃的荒煤氣加熱真空碳酸鉀法脫硫廢液,用熱廢液閃蒸的蒸汽再生脫硫液;有的焦化廠擬用初冷器一段熱循環(huán)水制冷,所得的低溫水直接用于初冷器三段制冷。
“十二五”期間,應(yīng)當(dāng)支持荒煤氣余熱回收和利用技術(shù)的研發(fā)調(diào)試、改進完善、總結(jié)比較,選擇最優(yōu)方法;推動最優(yōu)方法盡快工業(yè)化,總結(jié)經(jīng)驗,建立示范裝置,加以推廣普及。
五.結(jié)束語
煉焦,要做好能源生產(chǎn)和節(jié)能處理的兩手抓,在確保生產(chǎn)的同時,要減少對能源的消耗,提高最終有效產(chǎn)出。
參考文獻:
[1] 曹海霞CAO Hai-xia. 山西焦化工業(yè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢研究 [期刊論文]. 《煤炭加工與綜合利用》 -2007年5期
[2] 曾子平劉應(yīng)隆. 應(yīng)用氨肥法一體化工藝煙氣脫硫促進高能耗產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排——煤化鋼鐵企業(yè)煉焦廢氨水脫硫產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè) [會議論文]. 2008年全國熱工節(jié)能減排技術(shù)交流會
H700 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)
H199 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報
G046 江蘇醫(yī)藥
G397 江蘇中醫(yī)藥
H283 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報
H701 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報
A112 江西師范大學(xué)學(xué)報自然科學(xué)版
X002 交通科學(xué)與工程
X020 交通信息與安全
X672 交通運輸工程學(xué)報
X685 交通運輸系統(tǒng)工程與信息
L587 節(jié)能技術(shù)
W567 節(jié)水灌溉
K553 潔凈煤技術(shù)
V049 結(jié)構(gòu)工程師
G869 結(jié)直腸外科
G316 解放軍護理雜志
A121 解放軍理工大學(xué)學(xué)報自然科學(xué)版
G295 解放軍藥學(xué)學(xué)報
G048 解放軍醫(yī)學(xué)雜志
G671 解放軍醫(yī)藥雜志
G315 解放軍醫(yī)院管理雜志
G961 解放軍預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志
G507 解剖科學(xué)進展
G049 解剖學(xué)報
G358 解剖學(xué)研究
G050 解剖學(xué)雜志
G886 介入放射學(xué)雜志
N048 金剛石與磨料磨具工程
M051 金屬功能材料
K022 金屬礦山
N083 金屬熱處理
M012 金屬學(xué)報
E599 經(jīng)濟地理
H266 經(jīng)濟林研究
N749 精密制造與自動化
G953 精神醫(yī)學(xué)雜志
T102 精細(xì)化工
T955 精細(xì)化工中間體
T542 精細(xì)石油化工
G677 頸腰痛雜志
Z553 凈水技術(shù)
G553 局解手術(shù)學(xué)雜志
T512 聚氨酯工業(yè)
R016 絕緣材料
G052 軍事醫(yī)學(xué)
J056 軍械工程學(xué)院學(xué)報
G187 軍醫(yī)進修學(xué)院學(xué)報
F018 菌物學(xué)報
M018 勘察科學(xué)技術(shù)
A645 科技導(dǎo)報
S812 科技管理研究
R588 科技進步與對策
A083 科技通報
W027 科技與法律
A537 科學(xué)技術(shù)與工程
A075 科學(xué)通報
1.變頻調(diào)速技術(shù)的現(xiàn)狀
電氣傳動控制系統(tǒng)通常由電動機、控制裝置和信息裝置三部分組成。電氣傳動可分為調(diào)速和不調(diào)速兩大類,調(diào)速又分為交流調(diào)速和直流調(diào)速兩種方式。免費論文。不調(diào)速電動機直接由電網(wǎng)供電。但是,隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,原本不調(diào)速的機械越來越多地改用調(diào)速傳動以節(jié)約電能,改善產(chǎn)品質(zhì)量,提高產(chǎn)量。以我國為例,60%的發(fā)電量是通過電動機消耗的。因此,調(diào)速傳動有著巨大的節(jié)能潛力,變頻調(diào)速是交流調(diào)速的基礎(chǔ)和主干內(nèi)容,變頻調(diào)速技術(shù)的出現(xiàn)使頻率變?yōu)榭梢猿浞掷玫馁Y源。近年來。變頻調(diào)速技術(shù)已成為交流調(diào)速中最活躍、發(fā)展最快的技術(shù)。
1.1國外現(xiàn)狀
采用變頻的方法,實現(xiàn)對電機轉(zhuǎn)速的控制,大約已有40年的歷史,但變頻調(diào)速技術(shù)的高速發(fā)展,則是近十年的事情,主要是由下面幾個因素決定:
1.1.1市場有大量需求
隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高和能源全球性短缺,變頻器越來越廣泛地應(yīng)用在冶金、機械、石油、化工、紡織、造紙、食品等各個行業(yè)以及風(fēng)機、水泵等節(jié)能場合,并取得了顯著的經(jīng)濟效益。
1.1.2功率器件發(fā)展迅速
變頻調(diào)速技術(shù)是建立在電力電子技術(shù)基礎(chǔ)之上的。近年來高電壓、大電流的SCR,GTO,IGBT,IG-GT以及智能模塊IPM等器件的生產(chǎn)以及并聯(lián)、串聯(lián)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用,使高電壓、大功率變頻器產(chǎn)品的生產(chǎn)及應(yīng)用成為現(xiàn)實。在大功率交―交變頻(循環(huán)交流器)調(diào)速技術(shù)方面,法國阿爾斯通已能提供單機容量達30000kW的電器傳動設(shè)備用于船舶推進系統(tǒng)。
IPM投入應(yīng)用比IGBT約晚二年,由于IPM包含了1GBT芯片及外圍的驅(qū)動和保護電路,有的甚至還把光耦也集成于一體,是一種更為適用的集成型功率器件。目前,在模塊額定電流10-600A范圍內(nèi),通用變頻器均有采用IPM的趨向。IPM除了在工業(yè)變頻器中被大量采用之外,經(jīng)濟型的IPM在近年內(nèi)也開始在一些民用品,如家用空調(diào)變頻器,冰箱變頻器,洗衣機變頻器中得到應(yīng)用。IPM也在向更高的水平發(fā)展,日本三菱電機最近開發(fā)的專用智能模塊ASIPM將不需要外接光耦,通過內(nèi)部自舉電路可單電源供電,并采用了低電感的封裝技術(shù),在實現(xiàn)系統(tǒng)小型化、專用化、高性能、低成本方面又推近了一步。
1.1.3控制理論和微電子技術(shù)的支持
在現(xiàn)代自動化控制領(lǐng)域中,以現(xiàn)代控制論為基礎(chǔ),融入模糊控制、專家控制、神經(jīng)控制等新的控制理論,為高性能變頻調(diào)速提供了理論基礎(chǔ);16位、32位高速微處理器以及信號處理器(DSP)和專用集成電路(ASIC)技術(shù)的快速發(fā)展,則為實現(xiàn)變頻調(diào)速的高精度、多功能提供了硬件手段。
1.2國內(nèi)現(xiàn)狀
從整體上看我國電氣傳動系統(tǒng)制造技術(shù)水平較國際先進水平差距10-15年。免費論文。在大功率交-交,無換向器電動機等變頻技術(shù)方面,國內(nèi)只有少數(shù)科研單位有能力制造,但在數(shù)字化及系統(tǒng)可靠性方面與國外還有相當(dāng)差距。而這方面產(chǎn)品在諸如抽水蓄能電站機組啟動及運行、大容量風(fēng)機、壓縮機和軋機傳動、礦井卷揚機方面有很大需求。免費論文。在中小頻率技術(shù)方面,國內(nèi)學(xué)者做了大量變頻理論的基礎(chǔ)研究。早在80年代,已成功引入矢量控制的理論,針對交流電機具有多變量、強耦合、非線性的特點,采用了線性解耦和非線性解耦的方法,探討交流電機變頻調(diào)速的控制策略。國內(nèi)學(xué)者一直致力于變頻調(diào)速新型控制策略的研究,但由于半導(dǎo)體功率器件和DSP等器件依賴進口,使得變頻器的制造成本較高,無法形成產(chǎn)業(yè)化,與國外的知名品牌相抗衡。國內(nèi)幾乎所有的產(chǎn)品都是普通的V/f控制,僅有少量的樣機采用矢量控制,品種與質(zhì)量還不能滿足市場需要,每年需大量進口高性能的變頻器。
因此,國內(nèi)交流變頻調(diào)速技術(shù)產(chǎn)業(yè)狀況表現(xiàn)如下:(1)變頻器控制策略的基礎(chǔ)研究與國外差距不大。(2)變頻器的整機技術(shù)落后,國內(nèi)雖有很多單位投入了一定的人力、物力,但由于力量分散,并沒形成一定的技術(shù)和生產(chǎn)規(guī)模。(3)變頻器產(chǎn)品所用半導(dǎo)體功率器件的制造業(yè)幾乎是空白。(4)相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)及行業(yè)落后。(5)產(chǎn)銷量少,可靠性及工藝水平不高。
2.變頻調(diào)速技術(shù)未來發(fā)展的方向
變頻調(diào)速技術(shù)主要向著兩個方向發(fā)展:一是實現(xiàn)高功率因數(shù)、高效率、無諧波干擾,研制具有良好電磁兼容性能的“綠色電器”;二是向變頻器應(yīng)用的深度和廣度發(fā)展。隨著變頻器應(yīng)用領(lǐng)域深度和廣度的不斷開拓,變頻調(diào)速技術(shù)將越來越清楚地展示它在一個國家國民經(jīng)濟中的重要性。可以預(yù)料,現(xiàn)代控制理論和人工智能技術(shù)在變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用和推廣,將賦予它更強的生命力和更高的技術(shù)含量。其發(fā)展方向具有如下幾項:(1)實現(xiàn)高水平的控制;(2)開發(fā)清潔電能的變頻器;(3)縮小裝置的尺寸;(4)高速度的數(shù)字控制;(5)模擬與計算機輔助設(shè)計(CAD)技術(shù)。
3.變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用
縱觀我國變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用,總的說來走的是一個由試驗到實用,由零星到大范圍,由輔助系統(tǒng)到生產(chǎn)裝置,由單純考慮節(jié)能到全面改善工藝水平,由手動控制到自動控制,由低壓中小容量到高壓大容量,一句話,由低級到高級的過程。我國是一個能耗大國,60%的發(fā)電量被電動機消耗掉,據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計,我國大約有風(fēng)機、水泵、空氣壓縮機4200萬臺,裝機容量約1.1億萬千瓦,然而實際工作效率只有40%-60%,損耗電能占總發(fā)電量的40%,已有經(jīng)驗表明,應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù),節(jié)電率一般可達10%-30%,有的甚至高達40%,節(jié)能潛力巨大。
有關(guān)資料表明,我國火力發(fā)電廠有八種泵與風(fēng)機配套電動機的總?cè)萘繛?2829MW,年總用電量為450.2億千瓦小時。還有總?cè)萘考s為3913MW的泵與風(fēng)機需要進行節(jié)能改造,完成改造后,估計年節(jié)電量可達25.69億千瓦小時;冶金企業(yè)也是我國的能耗大戶,單位產(chǎn)品能耗高出日本3倍,法國4.9倍,印度1.9倍,冶金企業(yè)使用的風(fēng)機泵類非常多,實施變頻改造,不僅可以大幅度節(jié)約電能,還可改善產(chǎn)品質(zhì)量。
我國變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用已取得顯著成績,主要表現(xiàn)在下面二個方面:
3.1變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用范圍已發(fā)展到新階段,以石油、石化、冶金、機械等行業(yè)為例,都經(jīng)過了單系統(tǒng)試用、大量使用和整套裝置系統(tǒng)使用3個發(fā)展階段。如廣東茂名石化公司和九江石油化工廠現(xiàn)已發(fā)展到引用常減壓和催裂化變頻裝置,取得了節(jié)能、增產(chǎn)的顯著效果。
3.2變頻調(diào)速技術(shù)已成為節(jié)約能源及提高產(chǎn)品質(zhì)量的有效措施,很多用戶實踐結(jié)果證明,節(jié)電率一般在10%-30%,有的高達40%,更重要的是生產(chǎn)中一些技術(shù)難點也得到解決。例如包鋼1150軋機采用變頻裝置后,年平均事故時間達到工作時間的0.1%以下,大幅度提高了產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量,且年節(jié)約電費約50萬元。
4.結(jié)束語
變頻調(diào)速技術(shù)作為高新技術(shù)、基礎(chǔ)技術(shù)、節(jié)能技術(shù),已經(jīng)滲透經(jīng)濟領(lǐng)域的所有技術(shù)部門中。今后我國在變頻調(diào)速技術(shù)方面應(yīng)積極作好如下工作。
4.1應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)來改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),節(jié)約能源及提高產(chǎn)品質(zhì)量,獲得較好的經(jīng)濟效益和社會效益。
4.2大力發(fā)展變頻調(diào)速技術(shù),必須把我國變頻調(diào)速技術(shù)提高到一個新水平,縮小與世界先進水平的差距,提高自主開發(fā)能力,滿足重點工程建設(shè)和市場的需求。