节能培训班讲座

1. 节能培训班讲座 福建福人木业有限公司 郭森民

2. 　　节约能源，降低单位产品能耗，已经成为工业企业降低生产成本、取得赢利的重要手段之一　　节约能源，降低单位产品能耗，已经成为工业企业降低生产成本、取得赢利的重要手段之一 工业企业面临的形势： ＊环境保护要求日益提高（能耗增加）； ＊原料及能源价格不断上涨； ＊市场竞争日益激烈； ＊客户对产品质量要求不断提高。　　

3. 第一部份　企业能源管理工作 1.企业能源管理工作的主要内容： （1）贯彻执行国家的能源方针、政策、法规和标准。 （2）制定和组织实施企业能源需求与节能的规划和年度计划。 （3）对企业能源消费进行统计、考核、分析和监测。 （4）组织开展节能宣传、教育和培训。

4. （5）对能耗设备、输能管网进行定期检查和维护。（5）对能耗设备、输能管网进行定期检查和维护。 （6）广泛收集节能技术、节能设备、产品等信息和情报。 （7）开展必要的能量平衡测试，组织节能技术改造。 （8）认真做好奖惩与激励,　扎实有效地开展能源、资源节约与综合利用工作 。

5. 2.常用的能耗统计分析表示方法和分类 2.1单项能耗及单项能耗成本分析 （1）总单项能耗 　　如：煤、电、油、水。 （2）单位单项能耗 　　　　 单位产量单项能耗； 　　单位产值单项能耗。

6. 2.2. 综合能耗及总能耗成本分析 （1）总综合能耗 （2）单位综合能耗： 　　　　单位产量综合能耗 　 　 单位产值综合能耗 （3）可比单位综合能耗

7. 3.单位产品综合能耗的计算依据 标准煤：规定其发热量7000kcal/kg， 　　　　　　　　　（29 307.6kj/kg） 原煤：规定其发热量5000kcal/kg ； 　　　折标煤：0.7143kg标煤/kg 。 原油：规定其发热量10000kcal/kg ； 　　　折标煤：1.4285kg标煤/kg 。 天然气：规定其发热量9310kcal/m3； 　　　　折标煤：1.33kg标煤/kg 。

8. 电：通常规定1kWh = 0.404 kg标煤 。(若以当量计，规定其发热量860kcal/kWh ；折标煤：0.1229kg标煤/kWh 。) 注： ＊千卡kcal是属于应废除的计量单位，现在要求采用千焦kj来表示： 1 kcal = 4.1868 kj ＊热功率换算如下：(购买空调可用) 1kW = 3600kJ/h = 3.6MJ/h = 860kcal/h

9. 4.节能效果分析： T＝K / L L＝Zj－S T：回收期； K：投资指标； L：投资后所增加的利润额。 Z：节能量； j ：当时的能源价格； S：节能技改后维护费用和管理费用。

10. 5.管理节能和技术节能 5.1管理节能──科学管理 现代能源科学管理的特点是：定量化　标准化　系统化　制度化 （1）加强计量管理； （2）加强成本核算管理; （3）加强设备管理。 （4）采用现代先进的管理手段。

11. 现代先进的管理手段 MRP（物料需求计划）、 MRPⅡ（制造资源计划）、 ERP（企业资源计划）。 现在趋于采用ERP。但目前成功率比较低。主要的问题是各种行业性质不同，ERP不可能共享。因此，以行业开发、共享相对好一些。

12. 5.2 技术节能 （1）工艺节能: 采用节能型新工艺:如合成氨成新工艺免去了锅炉；如钢坯热铸连轧提高了能源效率。 实现精益化生产:严格工艺控制，使生产过程不出废品，全部达到优质产品标准。

13. （2）设备节能 A.推广应用节能型生产设备或节能型的主要能耗部件。 B. 采用先进的节能技术、产品进行局部的技术改造； C.采用先进的设备维修方法，降低设备故障停机，克服停机造成的原料与能源损耗。如应用新型的润滑剂、金属粘结剂、表面处理技术等等。

14. 流程型工业设备的组合维修 1.流程型工业的主要特点： 1.1设备最薄弱环节的生产能力就代表整个生产线的生产能力。 1.2生产线各个组成部份之间的配合，影响总体设备效能的发挥。 1.3局部停机导致全线停机； 1.4停机的经济损失严重。 1.5运行中的生产设备无法停机排除小的故障隐患。

15. 2.流程型工业设备的组合维修模式 2.1设备技术状态的诊断及“批处理”相结合模式。 2.2贯彻“机会维修”的模式。 3.贯彻同步维修策略。 4.采用总成替换策略。 5.切实抓好设备的动态分析管理。

16. （3）采用系统节能的新方法： 即从单机节能走向系统节能。实现“过程综合”与“全能量利用”。 如：热电联产； 　　燃烧废料的热能工厂； 　　热能梯级利用； 　　保持优化运行。

17. （4）采用先进的生产过程监控系统　 离散型工业： NC：数控机床、数控中心； DNC：直接数字控制系统。 流程型工业： DCS：“集－散”式计算机监控系统； FCS : “现场总路线型”计算机监控系统。

18. （5）实现集成化制造（CIMS） CIMS 的目标有四个方面（T、Q、C、S）： T：缩短产品开发周期和生产周期，适应　多品种、小批量的生产经营方式； Q：实现最佳的质量控制（产品整体优　质、而且不出现部件质量过剩）； C：实现最低成本，争取最佳效益； S：满足客户各种不同的需求，实现产品　个性化。 

19. 第二部分工厂企业的合理用电 一次能源变成电能，传输到工厂企业的10kV中心配电所，只剩下33%左右。 一次能源：煤100% 发电（一般的效率30－40%；max.45%） 发电厂自用电（6－9%） 变电站（效率96－99%） 输变电网络损耗（8%左右）。

20. 1.企业供配电系统的经济运行 各种用电设备的效率大致如下： 　电动机：75%～95%； 　调速及传动装置：80% ～95%； 　风机：60% ～80%； 　水泵、油泵： 50% ～80%； 　照明： 3% ～20%；

21. 1.1 。企业合理用电的基本要求： （1）选择先进的工艺、设备；强化质量和设备管理，努力实现安全、优质、高产和文明生产。实现单位产品最低电耗。 （2）调整负荷减少配电损耗：缩小峰谷差使日负荷曲线尽可能地平滑以减少配电损耗。尽可能使变压器处于经济运行的状态。

22. （3）合理选择电压，减少变压级次。尽量采用高供高量（10kV、110kV )。 （4）精选变压器的位置。变压器尽可能安置于负荷中心点。 （5）改善功率因数和电压质量。 （6）降低高次谐波对电网的影响。

23. 1.2企业用电技术参数的一般要求： （1）配电损耗指标: 一次变压的配电损耗不超过传输功率的3.5%； 两次变压的配电损耗不超过传输功率的5.5%； 三次变压的配电损耗不超过传输功率的7%。 （2）提高用电负荷的填充系数 p平均 α＝──── （平均负荷与最大负荷之比） Pmax

24. 连续生产≥0.95；　 三班生产≥0.85； 两班生产≥0.6；　　单班生产≥0.3 （3）对功率因数要求：0.9－0.95 （4）作到变压器安全合理运行。 作好预防性试验、检查和维护；变压器处于经济运行状态，负荷率0.4－0.7。 （5）提高整流效率，抑制谐波分量。 　≥1000kW,其效率≥95%；≤1000kW,其效率≥90%。单相整流容量小于变电容量的3%；三相整流容量小于变电容量的8%。

25. 2. 变压器的合理选择与经济运行 2.1.注意选择节能型变压器 目前新型的节能型变压器则有下列不同品种： 油浸式变压器：S10、S11； 干式环氧树脂真空浇铸变压器（简称“干式变压器”）：SCB9、SCB10；（不可回收） 美国缠绕式干式变压器：SCR9；（不可回收） 杜邦绝缘干式变压器：SHG（B）10　。 　　早期的节能型变压器，如S7、S9­等，依然是可用的，并不一定要更新改造。无论如何，变压器更新改造应考虑是否具有经济效益。

26. 2.2单台变压器的最佳负荷率βj • 10kV SL7型变压器的经济负荷率βj • 容量(kVA) βj • 1000. 555 • 2500. 537 • 3150. 54 • 5000. 549 • 6300. 54 • 8000. 512 • 10000. 517 • 16000. 53 • 总之，变压器负荷率在40%－60%之间，是比较好的选择。

27. 2.3.多台变压器经济运行 并联运行变压器应满足下列条件： ＊变压器接线组别相同； ＊电压变比相同（允许有±0.5%的差值）； ＊变压器的短路电压要相等（允许有±10%的差值）； ＊两台并联运行的变压器的容量比一般不宜超过3:1。

28. 变压器并联运行的节电调度 通常可按理论计算方法计算。 　　简单的计算方法是：两台容量相等并联运行的变压器，负荷低于额定值的30%时，改为单台运行；当单台运行超过70%时，考虑两台并联运行。 　　实际上，在具体的企业里，往往与生产安排有很大的关系，所以也不必过分强求节能，而忽略了生产调度的要求 。

29. 3. 注意做好电压调节工作 • 3.1.《全国供用电规则》规定：用户受端电压变动幅度应不超过额定电压的要求为： • 35kV±5%； • 10kV±7%； • 低压照明220V(＋10% ~ - 5%）； • 电动机端电压三相380 V (＋10% ~ - 5%） 。

30. 3.2.电压偏移对电器的影响： • （1） 对照明灯的影响 • 电压高于额定值5%，白炽灯寿命缩短45%； • 电压高于额定值10%，白炽灯寿命缩短70%。 • 电压降低10%，白炽灯照度减少35%，日光灯则减少10%，而且寿命降低。水银灯则为20%。

31. （2） 电压偏移对于电机影响： 三相电压不平衡：当不平衡度为2%时，电动机温升增加5℃；当不平衡度达3.5%时则增加15℃。 启动时电压过低，使启动转矩下降过多，电机启动缓慢，甚至无法启动。 运行中电压过低，如果负荷不变，最大转矩下降，转速降低，转子电流增大，从而导致定子电流增大，造成电机过热。温度超过允许值，缩短电机使用寿命，甚至烧毁电机。

32. 当电压降低20%时，电动机的机械转矩减少36%，电流增加20%－25%，温度上升12－15℃。此时，一部分电机烧毁，而大部分电机因拖不动负载而停机。当电压降低20%时，电动机的机械转矩减少36%，电流增加20%－25%，温度上升12－15℃。此时，一部分电机烧毁，而大部分电机因拖不动负载而停机。 • 运行中电压过高：由于铁芯磁路进入饱和区，使激磁电流急剧增大，从而导致定子电流增大，造成电机过热，温度超过允许值，缩短电机寿命或烧毁。

33. 3.3用户低电压运行造成供电线路能损增加 当输送功率不变时，电压降对线损的影响如下： • 电压降低（%）　　线损增加（%） • 1 2 • 2 4 • 3 6.1 • 4 8.2 • 5 10.3 • 10 21 • 15 32.3 • 20 44

34. 3.4调压、稳压方法 变压器调档方式（用户自行处理）; 变压器有载无级调压方式（通常由电业公司处理）; 特种装置技术处理：浪涌抑制器、MOV、稳压器等、雪崩型二极管； 其它调压、稳压和处理电压波形的技术产品： 　“电力富”(Elector Flow) ;[U-KNOW]节电器；　磁平衡稳压器；节电王　；综合节电器。

35. 4. 稳态负荷的功率因数自动调节 4.1.《全国用电规则》关于用电力率（即功率因数）的规定： ＊用户用电力率低于0.7时，不予供电； ＊新建及扩建的电力用户，其力率一律不低于0.9； （企业用电力率最好保持在0.9－0.95。用电力率过高，投资太大也不好）

36. 4.2功率因数补偿原则 ＊对较大的电动机最好采用就地无功补偿（如30kW以上的电动机）。 ＊较小的电动机的无功功率，则采用集中补偿，并由功率因数自动控制器控制。

37. 无功补偿矢量图

38. 补偿容量的计算 参见补偿矢量图： S2 = P2＋Q2 cosθ=P/S tgθ=Q / P QC＝P（tgθ1－tgθ2） （kvar） 其它方法：查表法；图形求取法。

39. l电动机无功就地补偿容量的计算 　　电动机就地补偿容量的计算可以根据下式计算： QC ≤1.732×UeI0 Ue：电动机的额定线电压（kV） I0：电动机空载电流（A） 注：中小型电机可放宽15%－25%。

40. 无功就地补偿装置的接线方式：

41. 电动机无功就地补偿的经济效益 ＊降低总电流，减少线路损耗和变压器损耗； ＊可以提高变压器和输电线路的利用率； ＊可以提高线路末端的电压； ＊与集中补偿相比，投资减少一半以上。 ＊典型的实例，如：空压机站、远程水泵。

42. 使用无功补偿电容应注意以下三点： • 干式电力电容器过电压能力差≤10 %。 • 集中补偿电容与高次谐波可能产生并联谐振，从而放大了谐波电流，对电网产生影响。因此，要严格控制电网的高次谐波含量。 • 就地补偿电容应当避免自激。对频繁启动的电机，升降机电机不要安装就地补偿电容器。

43. 第三部分 用电设备的节电技术 1.绕线式异步电机同步化运行与节电措施 1.1同步化改造 　　绕线式异步电机是感性负荷，定子中呈现滞后的功率因数。在转子串电阻起动以后，转速平稳时（接近同步转速），将转子通入直流电流，使它变成与定子同极数的电磁铁。由磁极吸力将转子牵入同步电动机运转机理工作，此措施叫做同步化运行。同步化运行的结果相当于对电源提供了大部分必要的无功功率。

44. 1.2采用“HP系列静止式进相器” • 对于大功率三相绕线式异步电动机的节电，还可以采用特殊的无功功率补偿装置。如，“HP系列静止式进相器”。采用交－交变频技术将380V、50Hz的交流电压转换成与转子频率相同，相位滞后转子电流90°的补偿电压，随着补偿电压的逐步升高，电机定子电流逐渐降低，定子侧的无功功率逐步下降，达到功率因数上升的目的。这种装置适用于高、低压绕线式电动机。

45. HP系列静止式进相器

46. 主要功能： • 电动机的功率因数可提高到0.95以上，无功功率减少60%以上； • 降低定子电流达10%－20%，线路损耗及电机铜损下降20%－30%； • 电机温升明显降低，过载能力增强，使用寿命延长； • 装置具有过流、过载、超温等保护功能，自动检测故障并报警。

47. 2. 电动机的经济运行 • 2.1.容量超过250kW，不要求调速的稳定负荷，可倾向于选择同步电机。 • 2.2.容量大于220kW的电机，尽可能选择高压电机。 • 目前西门子公司等推出了690V电压源型变频调速三相异步电动机，电机容量：250－1000（max.1910）kW。 • 国内，如湘潭电机厂有生产6kV、10kV电压等级电机。 • 6kV级中型容量（4极）：220－1400kW; 大型容量则可达9000kW; • 10kV级中型容量（4极）：220－2240kW；大型容量则可达10000kW。

48. 注：大型电机启动电流很大。值得采用　软启动设备。如：注：大型电机启动电流很大。值得采用　软启动设备。如： YDQ系列液体电阻起动器； GTR系列固态式交流电机软起动器； GYDQ系列高压电机液体电阻起动器； 它们都具有一定的节电效果。

49. 2.3.电动机实际负荷小于其额定值的40%，则应在考核确认后更换其容量。2.3.电动机实际负荷小于其额定值的40%，则应在考核确认后更换其容量。 2.4.负荷重轻载交替变化，同时轻载时小于额定负荷的33%，并持续一定的时间，则可以采用△→Y变换的接线方式。 2.5.电机容量30kW以上者，即可以考虑采用就地无功补偿。 2.6.电机时常空载达到5分钟以上者，可考虑及时停机。

50. 2.7.电机多台并列运行时，应根据负荷的性质和设备的特性，按经济运行方式确定运行台数。2.7.电机多台并列运行时，应根据负荷的性质和设备的特性，按经济运行方式确定运行台数。 2.8.大力推广使用新型的节能型电动机。如年运行达2000小时以上者，可配YX系列高效电机。 2.9.大力推广使用调速节电技术。 采用调速方法实现风机水泵调节流量，克服以往风门、阀门调节流量所产生的能量损耗。