江蘇省海安縣2005年萬元GDP能耗己降為0.7標準煤，在國內處于領先水平，積累了一定的經驗現介紹其中兩例的經驗和問題。 1、可供借鑒的經驗 本文介紹的例一是紡織廠，例二是機械廠。2006年兩例的銷售都過6億元，在能源管理方面有較完整的管理機構、管理制度和科學的定額消耗獎懲制度等一套管理體系，采剛先進技術改造傳統設備，不斷降低電能消耗。紡織廠先后投入節電改造資金162.3萬元，形成年節電261.8萬kW.h和節省電費159.71萬元的效果，1年零2個月收回投資。機械廠“十五”期間累計投入節電技改資金282萬元，形成了年節電379.48萬kW.h和節省電費181.32萬元的效果，1年半收回投資。技改兩廠1年節電641.28萬kW•h，相當于電廠少燒2300t標準煤，減少2600tC0[SUB]2[/SUB]的排放，為減少大氣污染做出了貢獻。 1.1 變頻器的應用 （1）在風機上的應用 紡織廠有送風風機16臺，地吸風機14臺，裝機總容量826kW，平均負荷率64％，每天開機24h，全年開機295天。改造前全年用電374.3萬kW•h，改造后節電率達到25％～28％，按節電率25％計算，全年可節電和可節電費57.l萬元，設備改造共投入資金40.7萬元。投資回收期為9個月。如果加上貸款利息和折舊費，投資回收期不超過一年。 風機是一種把原動機輸入的機械能轉換為流體能量的通用機械。通常把排氣壓力小于9806.6 Pa者稱為通風機：大于9806.6 Pa而小于98066 Pa（10mH[SUB]2[/SUB]O）者稱為鼓風機；98066Pa以上者稱為壓縮機。 該紡織廠所用送風機和地吸風機，以排氣壓力看均屬通風機。通風機是平方轉矩負載，低速下負載轉矩較小，通常可以選用普通功能型的變頻器。該企業選用森蘭SB系列變頻器是合理的。 根據風機和水泵的特性，在用轉速n控制時，其流量Q、壓力P[sub]a[/sub]、軸功率P[SUB]N[/SUB]之間的關系遵循以下比例定律 由上式可知，流量與轉速成正比，風壓與轉速平方成正比，軸功率與轉速立方成正比。因此基于轉速控制比流量控制可以太幅度降低軸功率，因而利用變頻器傳動方式代替閥門控制可以充分節電。對于己投入運行的閥門控制方式設備，可將閥門擰到最大（全開），通過變頻器調速控制可以獲得大幅度的節電效果。 紡織業的風機用于車間降溫補濕，因季節變更和環境濕度的變化，所需風量有較大的變化。除了夏季一般季節送風較小。海安地處長江下游臨近黃海，每年7～9三個月氣濕最高，風機全速運行才能保證生產所需風量，因此這三個月變頻器退出運行。每年的12、1、2三個月海安最冷，車間所需風量較小，風機通過變頻器低速運行，這：個月可大幅度節電。其他月份車間所需風量適中，變頻器輸山的交流最頻率一般調到30Hz左右，節省大量電能。 由丁風機在某頻率下有共振點，要注意使用變頻器的頻率跳躍功能。 （2）在水泵上的應用 紡織行業是通過水噴淋與空氣熱濕交換方式來調節車間溫度和濕度的，用水量較大。因季節變更和氣候變化用水量不恒定，過去采用閥門控制的辦法來調節用水量，不僅浪費了大量的電能，而且因頻繁調節閥門，導致泵、管等設備的壓力不斷變化，特別是關小閥門后，系統內壓力增大，不斷往復，久而久之，致使設備損壞率高，工人勞動強度大。現在改用森蘭SB-90變頻器恒壓供水后，每年可節電17.96萬kW•h，節省電費10.95萬元，延長了設各使用壽命，降低了工人的勞動強度。 （3）在空氣壓縮機上的應用 空氣壓縮機過去一般采用加卸載的方式來供氣，浪費電能較多。現改用森蘭SB-37和SB-22變頻器恒壓供氣，每年可節電1816萬kW•h，節省電費11.08萬元。 機械廠在機床、鑄造上己廣泛采用變頻調速技術對原有設備進行了改造，本文不一一介紹。值得注意的是．羅茨鼓風機雖屬風機類，但不是平方轉矩負載，而是恒轉矩負載，調速裝置應選用具有轉矩控制功能的高功能型變頻器。恒轉矩負載下的傳動電動機，如果采用通用標準電動機，則應考慮低速下的強迫通風冷卻，否則電動機溫升過高而易損壞。 1.2 綠色照明工程 我國照明耗電大體占全國總發電量的10％～12％。2003年我國總發電量19000億kW•h，全國照明耗電達1900～2280億kW.h，為三峽電站發電量850億kW.h的2.5倍左右。采用綠色照明后，按節電率10％計算，年節電可達190～228億kW.h，相當于多建了1/4個三峽電站，意義非常尋常。1996年國家經貿委、國家計委、科技部和建設部等13個部委和單位，共同組織實施了“中國綠色照明工程”，并將其作為節能環保領域的重大示范工程。為了進一步推動中國綠色照明工程的開展．2001年國家經貿委與聯合國開發計劃署（UNDP）和全球環境基金（GEF）共同實施了“中國綠色照明工程促進項目”，目的是通過發展和推廣效率高、壽命長、安全和性能穩定的照明電器產品，逐步代替傳統的低效照明電器產品，節約照明用電，改善人們的工作、學習、生活條件和質量，建立一個優質高效、經濟、舒適、安全，并充分體現現代文明的照明環境。通過項目實施到2010年實現照明節電10％，即當年節電366億kW.h，減排CO[SUB]2[/SUB]等l400多t。綠色照明的意義在于通過減少電能消耗，節省煤碳等資源從而達到減少溫室氣體等污染物排放的目的。 紡織業過去一般使用電感式T[SUB]12[/SUB]型38mm粗管徑40W熒光燈照明。紡織廠現在改用電子式T[SUB]8[/SUB型26mm細管徑32W熒光燈照明。T[SUB]8[/SUB比T[SUB]12[/SUB的照度提高12.28％，每支卻節省8w。全廠安裝T[SUB]8[/SUB熒光燈6204支，投資29.2萬元。全年節電35.7萬kW.h，全年省電費21.78萬元，投資回收期不到1年半。 機械廠原有450w熒光高壓汞燈450盞，總功率202.5 kW。現改用135w圣路牌節能燈450盞，總功率60.75 kW。投資16.5萬元。年節電達43.05萬kW.h，年節省電費24.108萬元。不到1年收回全部投資。 我國實施綠色照明工程的途徑主要有以下4個方面。一是用T[SUB]8[/SUB型熒光燈取代T[SUB]12[/SUB型熒光燈；二是用緊湊型熒光燈取代白熾燈。自鎮流式緊湊型熒光燈是將鎮流器和燈管一體化的電光源，俗稱“電子節能燈”。在照度相同的條件下，100W的白熾燈可以用25W緊湊型熒光燈代替，60w的白熾燈可以用16w的代替，40W的白熾燈可以用10W的代替，節電率高達75％；三是推廣應用高壓鈉燈，低壓鈉燈和金屬鹵化燈等新型電光源，逐步取代高壓汞燈；四是推廣采用節能型電感鎮流器和電子型鎮流器。以上兩例選用的燈具完全符合我國綠色照明工程的要求。 從建筑節能考慮，照明應充分利用自然光。自然光更適臺人的生理需要，可以改善人的工作效率。工廠車間應采用透光率較高的玻璃門窗，門窗的采光面積應盡開大。凡是能利用自然光的區域，可采用按照度標準檢測現場照度，進行燈光自動調節補充自然光的不足。紡織業現在封閉式的車間值得商榷，筆者認為傳統鋸齒式車間更能利用自然光，再選用合適的照明控制方式，將能得到更好的節能效果。 1.3 電爐節能改造 電加熱設備是次次于電力拖動和電氣照明的第三用電大戶。據權威部門統計2000年我國工業電熱設備年耗電量占全國社會用電量和工業用戶電量的12.2％和17％。 2000年我國工業熱處理電爐97.5萬臺，為工業爐窯的95％，耗電量86億kW.h。煉鋼電弧爐耗電132億kW.h。鐵合金埋弧爐耗電232.5億kW-h，電石埋弧爐耗電115億kW.h。 我國工業電阻爐耗電量比發達國家處理每噸工件多耗電500～670 kW.h。感應爐每噸多耗電100 kW.h左右。煉鋼電弧爐每煉噸鋼多耗電270～370kW.h，節電潛力很大。因此對各類電加熱設備進行節電技術改造顯得非常迫切。 機械廠首先對鑄造分廠的4臺泥芯烘干電爐進行了技術改造。這4臺電爐均為該廠自制的電阻絲加熱爐，每臺功率55 kW，爐膛內的有效利用率僅有65％左右，加熱不均勻。后投入8萬元改為遠紅外輻射式電爐，爐膛容積增加，保溫效果好，熱效率大幅度提高。年耗電量由原來的79.25萬kW.h下降到46.8萬kW.h，年節電達32.4萬kW.h，年節省電費19.44萬元，半年便收同8萬元技改費用。 總體而言加強爐體保溫、改善電熱元件性能和增強熱輻射能力，是節電技改的關鍵。 爐體的蓄熱和散熱損失是電阻爐最大的一項熱損失，據鍘試這項熱損失要占到總輸入電能的20％～35％。如果爐體保溫層使用硅酸鋁纖維爐襯，節電率可達50％左右，技改費用一般在一年左右即可收回。電熱幾件發熱性能的好壞直接影響到加熱速度，如在爐膛內壁涂刷遠紅外涂料，或采用遠紅外加熱元件，或將電阻絲繞成螺旋狀嵌在碳化硅管上，一般可獲得20％以上的節電效果。還可在爐膛內壁噴涂黑色高溫節能涂料使內壁更黑，爐內的熱交換過程將被強化，使工作的加熱速度提高，從而提高了電爐的熱效率，這樣做了以后．一般可收到5％的節電效果。 高紅外加熱是20世紀90年代發展的新技術。它是一種高能量、高密度高強度、全波段、瞬間啟動強力紅外輻射的加熱技術簡稱高紅外技術。與傳統技術比，它的固化效率可以提高2～40倍，占地面積可以減少90％，爐體長度可縮短90％，綜合節能超過50％，而設備造價為傳統固化爐的75％。如我國第一汽車廠用高紅外技術改造13條涂裝線的烘干固化爐共節省技政費和節約電費計2.8億元。唐山機車車輛廠噴粉牛產線采用高紅外技術改造節電率達35％。上海協昌縫紉機廠干燥爐采用高紅外技術，使干燥爐熱效率達到48％（通常熱效率只有25％）。 1.4 使用高效電動機 紡織廠投入75.6萬元將全廠電動機更換成ABB公司生產的，效率高達94％的高效節能電動機。全年可節電65萬kW.h，節約電費39.2萬元，兩年可收回投入的費用。 目前我國投入運行的各類電動機總容量約為4.2億kW，總用電量約占全國用電量的60％。大量使用的Y系列和Y[SUB]z[/SUB]系列電動機，其平均效率分別為87.3％和86.3％，基本符合GBl8613——2002《中小型三相異步電動機能效限定值及節能評價值》中能效限定值的要求。“能效限定值”是指電動機生產企業應保證達到的效率值，是強制性指標：“節能評價值”則是實施產品認證的依據，是推薦性指標。只有達到或超過節能評價值效率指標的電動機，方可稱為“高教電動機”。按照這個評價標準，紡織廠選用效率為94％的ABB提供的高效電動機是合理的。 隨著新材料工藝的不斷涌現，效率高達94.2％的Y[SUB]z[/SUB]-E系列的250M-4機型高效電動機和南陽防爆電機廠生產的Y[SUB]xz[/SUB]——280s——-4型75kW電動機效率已達94.5％，使用高教率電動機有了更多的選擇。現將Y[SUB]z[/SUB]—E系列與Y系列電動機節能等相關數據對比列表如附表所示。 [ALIGN=CENTER]附表 [/ALIGN] 2、值得重視的問題 諧波污染對我縣各行各業造成的傷害日趨嚴重，對工業企業的傷害更為突出，迫使一些企業對諧波實施專題技術改造。如本文介紹的兩家企業都已采取加大三相電源零線截面積，使之與相線相等或大于相線的技改措施，但這種技改措施僅解決了安全問題，對治理諧波污染遠遠不夠。 隨者大功率半導體器件在變頻器、軟起動器、調壓器、電弧煉鋼爐、中頻電爐、工頻電爐和電焊機等設備中廣泛使用，電網的諧波污染越發嚴重。諧波造成電力品質低劣，導致電網和終端設備附加損耗加大，損壞使用設備，減少使用壽命等。諧波污染己被列為繼大氣污染、水土污染之后的第三大污染源，各圍都己制定了強制性標準限制諧波污染。IEEE在1992年制定的諧波限定標準IEEE-1100中指出，當配電系統中電動機、UPS和變頻器等非線性負載大于50％時，其變壓器應在通常容量的50％以下運行。國家技術監督局于1993年批準實施的GB/T1454-1993《電能質量 公用電網諧波》中明確規定電網標稱電壓380v、電壓總諧波畸變率限值在3％以下。 在正常情況下，電網提供的電力應是50Hz的正弦波交流電。當正弦波電壓施加在非線性電路上，電路里流過的電流波形就會產生畸變，變為非正弦波。非正弦波電流在電網阻抗上產生的電壓降疊加到正弦波電壓上，致使電壓波形產生畸變，對于非正弦波周期的電壓、電流，按傅里葉級數分解后，得到與50 Hz頻率相同的稱為基波，頻率大十基波的分量稱為諧波，諧波的頻率為基波的整數倍。工業企業非線性設備產牛的諧波主要是3次、5次……等奇次諧波。 電力濾波器是諧波的克星。電力濾波器分無源和有源兩種形式。無源濾波器是針對某次諧波，通過電抗等元件的組合濾除該次諧波，對電網中某次諧波含量高、其他諧波含量低的情況，使用無源濾波器效果最好。有源濾波器可以濾除多次諧波含量，凈化電網效果全面。ABB公司生產的PQF型有源濾波器，其實時監測電路能對不斷變化的諧波電流進行動態跟蹤，并不斷把監測到的諧波電流轉變為數字信號，再由信號處理電路產生一系列寬頻脈沖調制信號，驅使功率模塊通過線路電抗器向電阿輸出正好與電網諧波電流方向相反而大小相等的電流，與諧波電流相互抵消，達到濾除諧波和凈化電網的目的。但是有源濾波器的價格昂貴，選用時要按照企業的設備性質、凈化要求、設各容量和投資能力等，通過測量計算，對比國家標準諧波電壓限值的要求，確定是否安裝濾波器?是無源還是有源的?容量是多大的? 濾波器安裝般有3種方式： 1）濾波器直接連接在配電變壓器的母排上，對變壓器以下負載全部發揮作用。這種方式要求濾波器容量較大。如果要求濾掉多次諧波，就需選用有源濾波器。 2）對非線性負載相對集中的車間如變頻器較多的地方，則采用集中安裝濾波器的方式為宜。這樣既改善本身的諧波干擾，又減少對電網的污染。 3）一對一方式。這種方式針對性強、效果顯著，但投資較高，適用于安裝比較分散的貴重設備。一對方式濾波效果好，但安裝數量較多時要與前兩種方式比較，綜合考慮，以取得投資的最佳效果。