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工业企业节电系统方案

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一、工业企业用电现状
据相关数据统计2006年我国工业用电高达21354亿千瓦时,能源消费量占全国能源消费总量的70%左右,工业企业是我国能源消费的大户。其中钢铁、有色、煤炭、电力、石油石化、化工、建材、纺织、造纸等九大重点耗能行业,其用电占整个工业用电的60%以上,但单位能耗平均却比国外先进水平高出40%。
随着我国市场经济体制的不断完善,国内大多数企业面临全球化的市场竞争日益加剧,多数企业都面临着利润下滑的处境,对此,只能从加强市场开拓以及强化成本控制两方面着手。而在工业企业的各项成本中,电费已成为紧随原材料成本、人工成本之后的最大的成本,特别是在某些高耗能企业中,电费已成为最主要的成本。对大多数工业企业而言,电费也是未被企业控制的最后一项成本,许多企业由于管理、工艺、技术等各方面原因,用电利用效率普遍偏低,节能潜力巨大,因此通过技术手段来降低电费支出、提高利润空间势在必行。
二、工业用电能源浪费症状分析
(一)、生产工艺普遍落后
在我国的工业企业中,很多生产工艺还停留在上世纪七八十年代水平,甚至还有部分企业采用苏联时期的生产技术或工艺,特别是高耗能行业,如钢铁、化工、建材、机械、有色金属、纺织、石油、煤炭等行业,生产工艺普遍落后,产品产量和质量也相对很低,单位产品能耗非常大。
(二)、供配电系统运行效率低
1、变压器及配电线路配置不合理
工厂供配电系统中能耗最多的是电力变压器及配电线路。由于市场需求的变动和工厂生产工艺的改变,往往出现按设计配置的电力变压器容量与实际需求不相匹配的情况,例如变压器容量过大、负载率低,变压器损耗大;配电线路规划不合理、不规范,也导致线路损耗大幅度增加。
2、设备配置不合理,“大马拉小车”情况严重
国内工业企业用电设备多为满负荷设计,额定功率普遍偏大,实际运行效率低,占我国工业用电总量60%-70%的电机,平均的使用效率不到75%,“大马拉小车”与低负荷运行的情况相当普遍。在此状态下,电机消耗的电能中有相当部分是以发热、铁损、铜损、噪音与振动等形式被浪费掉。
3、用电设备陈旧老化
目前我国工业企业中也有不少变压器、电动机、风机、泵类、压缩机、电焊机等通用设备是属于六七十年代的产品,部分设备及供电线路非常陈旧,这些设备及供电线路在运行时效率低、耗电多、浪费非常严重,存在着巨大的节电空间。
4、流体设备运行工艺不合理
风机、泵类、压缩机等通用机械拖动设备为我国最主要终端耗电设备,据统计,风机和泵类设备装机容量大1.6亿千瓦,占全国用电量的20%。而此类设备大部分设计为固定功率运行,但实际运行时所需的压力或流量并不固定,且大多数低于电机额定功率供给的压力或流量,电能浪费严重,有较大的节能空间。
国内的电力行业中循环水供水系统100兆瓦,125兆瓦的大多数,而电厂使用的泵机循环水系统每年安排常规模式经营成本较高,主要表现在:参数偏离循环水泵的设计点的价值体系正在运行,泵的效率不高,只有60%左右,显然它不属于泵效率范围。而易扬磁悬浮潜水泵在运行实践中,效率却达到85%,并且高效区较之传统潜水泵很广,最大程度的解决了偏离现象。按照火电厂采用的模式来运行,一年中最传统的机器有一个水泵供水不足,两台水泵供水过多的现象,而易扬磁悬浮潜水电泵在客户实际使用中发现,使用易扬磁悬浮潜水泵后3台设备运行与以前5台设备运行时的出水量相差无几,节能效果达到10%-35%。 
根据Gengho耕禾节能环保的数据,西安供水选用易扬磁悬浮潜水电泵进行设备改造,同工况下与原用进口知名品牌水泵相比,供水单耗由0.32降到0.23,节能效果达到27%,一台水泵每年可节电7.5万度,年节电费5.2万余元。整体改造完后,年可节省电费近300万元,企业淘汰了进口潜水电泵。
水泵作为工业核心流体输送设备,占据着耗能的主要部分,已经成为节能工作首要需解决的问题。传统的节能方式主要有变频与改变构造,长期的发展以经没有更大的提升空间陷入瓶颈状态。 随着节能减排的快速推进、淘汰落后产能的深入开展,节能降耗成为了电力工业和企事业单位不可推卸的责任。传统水泵基于一种或多种原因,不能节能高效的运转,不仅给水泵用户直接造成了打量的经济损失,同样的也给国家带来饿了巨大的能源浪费。
节能减排对电力行业是一项长期而艰巨的任务,通过制定相关政策措施调动和推进行业内部节能减排工作的实施。水泵的节能改造在电力工业的改造中所占比例虽不是最主要的,但却是最容易改造的,古语云:“泰山不让土壤,故能成其大;河海不择细流,故能就其深——秦国丞相李斯,天下大事,必作于细。——老子”,从小处着手,才能最终达到我们新时代的绿色中国梦。在节能的同时减少电厂废水、废气、废渣的排放,从而节约资源,保护环境,促进国民经济的可持续发展。
(三)电力品质低,电能质量差
1、瞬变电压和浪涌电流的影响
工业企业用电设备数量多、启动频繁、负荷变化大,容易对电网产生冲击,引起瞬变电压和浪涌电流情况严重,严重威胁和影响其它设备的正常运行,导致电机的温升和电表转速加快而浪费电能,系统用电效率下降。
2、谐波的影响
工业企业普遍使用使用整流器、可控硅等非线性设备,会产生大量的谐波,使系统电压和电流的波形畸变,恶化电力品质,不但增加电耗,也影响了用电安全和设备使用寿命,谐波的危害已成为电网最主要的公害。
3、供电电压不稳定
工业输变电网系统负荷大、分布广,用电高峰期和低谷期分布时段非常明显,因此在用电高峰和低谷时段电压波动很大,都会在很大程度上浪费电能,同时会恶化用电品质,不但增加了电耗,也影响到用电设备的使用寿命和用电安全。
(四)能源管理方式粗放
能效使用与供电系统及各种设备的运行状态管理、维护、检修密不可分,而大部分企业只从保障设备能正常运行角度对电能进行管理,没有从使用效率、生产成本和设备使用寿命等角度,对电能进行精益管理,比如能源计量、检测管理制度不健全,能源管理不到位,职责不明确等。由于缺乏科学有效的电能利用及电能质量管理手段,企业一般都不知道电能主要消耗在什么地方,电能质量有没有被污染以及污染程度有多大,不清楚什么时间消耗了多少,不明白电能浪费的漏洞在哪里,更不清楚需要改善的地方有哪些,怎么样改善等等问题。
三、工业企业节电系统介绍
(一)、项目方案设计
1)、采用针对工业企业用电设备管理的综合管理系统,该系统与原有的工业企业控制系统相结合,应用自动控制、网络、多媒体等技术对油田实施全方面的综合管理,通过对企业内的照明、风机、泵类及其它动力设备等设备集成统一管理,大幅降低整体的能耗。
2)、采用欧美进口的电网质量治理产品,有效地保护系统,优化用电环境。
3)、采用节电器对工业企业终端用电设备进行电能改造
(二)、主要产品介绍
产品名称 使用终端 产品特点
照明智能节电器 照明灯具 1)、节电器具有独特的双重控制能力;
2)、高精度、高速度的分析能力;
3)、稳态电压输出;
4)、多功能监测。
风机水泵智能节电器 风机、水泵类设备 1)、智能化功能模块针对风机、水泵工作的特性,控制电动机输出功率与实际负荷需求精确匹配。  
2)、灵活的斜坡函数发生器,平滑的实现电机的软启动,运行过程中电机可无极调速,按照生产工艺要求使电机始终运行在经济、合适的状态,有效减少轴承等机械部分磨损,降低故障率,延长使用寿命。     
3)、保护功能完善,发生短路、过流、过载、过压故障时,系统均能即时保护,自带市电运行/节电运行双回路转换电路,确保系统无故障,不影响生产。    
4)、风机和泵类专用功能:多泵切换 、旁路功能、手动/自动切换、缺水检测、自动节能方式运行。
5)、风机水泵智能节电器内置有计算机通讯扩展接口,采用RS-485串行通讯协议。
通用智能节电器 其他动力设备 1)、降低设备运行电流
2)、节约冗余功耗
3)、抑制谐波浪涌
4)、远程监控
有源滤
波器
谐波污染严重的线路或设备 1)、可同时滤除2次到60次的谐波电流,动态注入电流,不受系统不平衡的影响,可自动消除系统谐振,具有自动限流功能,不会发生过载;
2)、实时监控、显示,动态补偿变化的谐波,有高度的可控性和快速的响应性。
3)、平衡三相,稳定电压,提高功率因素,可自动消除系统谐振。
4)、可以只滤波,或同时滤波和补偿无功,功率因数可达到0.95以上;
5)、并联安装方式,安装简单、方便,易于扩展,最多可10台并联。
路灯
节电器
路灯、景观灯等灯具 1)、稳定的电压输出
2)、 无级调节电压
3)、友好操作界面,操作简单
4)、自动旁路功能
5)、无线通信、监控功能
6)、安装简单、维护方便
(三)、油田系统节能改造流程如下
『专业、高效、负责』选择Gengho耕禾节能环保,我们将以卓越的科技、高品质的产品、丰富的专业经验和完善的售后支持服务于广大的用户。
1、勘察客户电网设备
提前了解客户的用电情况及设备运行状况,同时根据工作需要到现场实际调查了解客户的设备配置、负荷、损耗,生产工艺等情况。
2、方案设计
根据现场数据分析整理,为客户提交建议性节电实施方案,同时为客户制定详细的投资效益分析。
3、签订合同
与客户沟通交流节电实施方案内容,签订节电合同书。
4、产品生产和施工准备
根据合同和节电实施方案量身定做节电产品,向客户提交安装方案、设备进场、进行材料准备、工具准备、人员安排等工作。
5、项目实施
现场安装、调试和试运行及验收。
6、跟踪服务
主要包括定期回访及技术咨询、设备运行情况检查、设备维护等。
四、工业系统改造案例效益分析
 (一)、项目名称
 XX企业节能改造项目
 (二)、项目情况
节能改造前XX企业的用电情况:
XX公司年用电量5500万元, 用电成本约0.6元/度。照明设备主要为节能灯、日光灯、景观灯等,平均负荷容量800KVA,每天平均工作14小时不等;主要动力设备为高压电炉、高、低压风机、高、低压水泵、空压机、中央空调系统及其它动力设备;其中高压电炉用电约占总量50%,其余占50%。
根据对XX企业的照明、动力用电系统结构、特点的调查以及现场数据采集、分析,我们提出对XX企业的照明、中央空调、空压机、高、低压风机水泵等设备节电改造,以帮助达到节能增效的目的。
1、 节电工程师对XX企业针对高、低压风机水泵安装33台风机水泵智能节电器;针对照明设备安装6台 照明智能节电器;针对中央空调部分安装8台风机水泵智能节电器;针对路灯安装3台路灯节电器;针对变压器安装5台电力有源滤波器;
 2、 对上述所有设备进行组网,建立监控中心。
3、 同过GSM/GPRS/INTERNET途径,对设备远程控制,实现三遥。
配置Gengho耕禾节能环保节电器,制定系统方案,做到因地制宜,“量身定做”,最大限度节约能源:
改造工程款
(万元)
 改造部分
改造前电费
(万元)
综合节电率
(%)
年节省电费
(万元)
回收周期
(年)
1480 2700 23% 664 2-3年
 
 (三)、经济效益
 时  间 节省电费(单位:万元) 备   注
第1年 664 不到三年全部收回节电设备投资
第2年 664
第3年 664
第4-15年 8044 收回投资后给贵单位带来的直接经济效益
 
 
 
 
 
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