時(shí)間：2022-08-06 11:30:23
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【摘要】針對(duì)我國(guó)電力企業(yè)本文簡(jiǎn)要介紹了汽輪機(jī)改造的技術(shù)形式及措施，因?yàn)槟茉词菄?guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)資源，制約我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要因素。發(fā)電企業(yè)加大汽輪機(jī)組改造力度，是企業(yè)節(jié)能降耗是提高經(jīng)濟(jì)效益最直接、最有效的途徑其社會(huì)意義也非常重大。
【關(guān)鍵詞】機(jī)組節(jié)能降耗 形式分析措施
多年來(lái)，我國(guó)電力企業(yè)和設(shè)備制造企業(yè)都在全力以赴進(jìn)行機(jī)組改造。這是因?yàn)椋谖覈?guó)發(fā)電系統(tǒng)中，一些中低參數(shù)、小容量的蒸汽發(fā)電機(jī)組還在運(yùn)行，這些機(jī)組的熱效率很低，且大多屬超期服役，如果將其在短期內(nèi)全部拆除，從經(jīng)濟(jì)上和電力需求方面來(lái)看，是不現(xiàn)實(shí)的。同時(shí)，一些早期安裝的高參數(shù)機(jī)組，如100～200MW機(jī)組，由于受當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)制造水平的限制，運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，已接近或達(dá)到額定壽命，這些機(jī)組存在著效率低、煤耗高的問(wèn)題。因此，將中低參數(shù)機(jī)組改造為既發(fā)電又供熱的 “熱電聯(lián)產(chǎn)”機(jī)組，供生產(chǎn)和生活用汽需要。同時(shí)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)改造和翻新老機(jī)組，使老機(jī)組煥發(fā)青春。機(jī)組通過(guò)改造不僅可以大大降低煤耗，提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，而且可以提高運(yùn)行的可靠性和延長(zhǎng)機(jī)組的壽命，這一措施無(wú)疑有著深遠(yuǎn)的意義和較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
一機(jī)組改造的幾種技術(shù)
形式汽輪機(jī)改造有多種技術(shù)形式，每種形式都有其特點(diǎn)，必須具體問(wèn)題具體分析，全面考慮，達(dá)到改造的目的。
1通流部分現(xiàn)代化改造
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和設(shè)計(jì)方法的不斷完善，汽輪機(jī)設(shè)計(jì)水平較過(guò)去有了很大提高，全新高效新葉型、全三元?dú)鈩?dòng)設(shè)計(jì)技術(shù)系統(tǒng)、通流部分通道優(yōu)化設(shè)計(jì)、自帶圍帶動(dòng)葉片、高效新型整圈阻尼長(zhǎng)葉片設(shè)計(jì)和調(diào)頻技術(shù)、彎扭型和馬刀型葉片設(shè)計(jì)等新技術(shù)在各制造廠(chǎng)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中成功應(yīng)用。這些技術(shù)代表汽輪機(jī)領(lǐng)域內(nèi)最新發(fā)展趨勢(shì)，通過(guò)采用這些先進(jìn)技術(shù)來(lái)改造老機(jī)組將使機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性、安全可靠性及運(yùn)行靈活性達(dá)到國(guó)外同類(lèi)機(jī)組的先進(jìn)水平。這也是國(guó)外電站行業(yè)發(fā)展的一個(gè)顯著特點(diǎn)。因此近幾年來(lái)，各制造廠(chǎng)都在努力開(kāi)展機(jī)組改造工作。其中200MW機(jī)組改造已全面展開(kāi)，并取得了很大成績(jī)，為以后機(jī)組通流改造積累了很多經(jīng)驗(yàn)。
2抽汽改造
汽輪機(jī)抽汽改造是利用原回?zé)岢槠诩哟竺娣e或利用汽缸開(kāi)孔增加抽汽，供生產(chǎn)和生活用汽需要，實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)；聯(lián)通管開(kāi)孔抽汽也是一種特殊形式。采用較多和較容易實(shí)現(xiàn)的是非調(diào)整抽汽改造，要求抽汽量不大，且比較穩(wěn)定，抽汽壓力允許有一定的波動(dòng)，抽汽量和抽汽參數(shù)可以通過(guò)調(diào)整進(jìn)汽量而小范圍調(diào)整，這種改造簡(jiǎn)單易行，費(fèi)用也低，但供汽量小，熱能利用率不夠高。根據(jù)機(jī)組本身的具體情況，也可改造成可調(diào)整抽汽，完全變成抽汽機(jī)組，實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)，以熱定電，經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高，綜合效益及社會(huì)效益明顯。聯(lián)通管打孔抽汽也易改為可調(diào)整抽汽，機(jī)組加裝調(diào)節(jié)閥，在熱負(fù)荷較大及變化幅度較大的情況下可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的供汽參數(shù)。還有一種改造方式是將抽汽后隔板堵掉一定面積，流過(guò)的蒸汽滿(mǎn)足加熱器和轉(zhuǎn)子冷卻要求。這種改造簡(jiǎn)單易行，供汽量更大，但要求供汽量比較穩(wěn)定。當(dāng)然如果熱負(fù)荷很穩(wěn)定，量又很大，也可改造為背壓機(jī)組運(yùn)行，這是另外一種形式的技術(shù)改造。總之，進(jìn)行抽汽改造實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)，既供熱又發(fā)電，是節(jié)約能源的有效途徑，是目前采用較多的一種機(jī)組技術(shù)改造形式。
3改造為背壓機(jī)組
改造機(jī)組以供汽為主，發(fā)電為輔，供汽負(fù)荷穩(wěn)定且不要求冷凝工況運(yùn)行，無(wú)熱負(fù)荷時(shí)機(jī)組停運(yùn)，此時(shí)可將機(jī)組改造為背壓機(jī)組，這樣可以保證機(jī)組改造獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益。背壓可根據(jù)熱負(fù)荷來(lái)確定，根據(jù)熱力核算確定排汽口位置，將以后的各級(jí)拆除。調(diào)節(jié)系統(tǒng)仍可采用原系統(tǒng)適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整。這種改造適用于生產(chǎn)均衡的工業(yè)企業(yè)供熱或集中供熱系統(tǒng)。
4改造為低真空運(yùn)行機(jī)組
凝汽機(jī)組改造為低真空循環(huán)水供熱亦即將凝汽器循環(huán)水系統(tǒng)略加修改，增設(shè)管路及熱水泵等設(shè)備，并與外部熱水網(wǎng)相連接，在機(jī)組運(yùn)行時(shí)，使循環(huán)水出口溫度升高到40～60℃或更高的溫度，以達(dá)到采暖供熱的要求。改造后，機(jī)組發(fā)電能力雖有所降低，但機(jī)組排的汽化潛熱得到了充分利用，減少了冷源損失，提高了能源利用率，使高品位的熱能用于生產(chǎn)高質(zhì)量的電能，低品位的熱能用于采暖，實(shí)現(xiàn)了能源的梯級(jí)利用，而且可取代單獨(dú)供暖鍋爐，改善城鎮(zhèn)居民的生活環(huán)境。15安裝新的前置和后置機(jī)組這種改造是將中低參數(shù)鍋爐改為高參數(shù)新鍋爐，在原機(jī)組前加裝一臺(tái)高參數(shù)背壓機(jī)組，使排汽參數(shù)滿(mǎn)足原機(jī)組進(jìn)汽參數(shù)要求，從而提高了機(jī)組效率，如果能同時(shí)將中低參數(shù)機(jī)組改造為抽汽機(jī)組，則綜合效益會(huì)更高。這種形式的改造，機(jī)組在運(yùn)行時(shí)，要做好前后機(jī)組的運(yùn)行匹配。有的電廠(chǎng)根據(jù)當(dāng)時(shí)情況安裝了高參數(shù)背壓或抽汽機(jī)組，但后來(lái)熱負(fù)荷發(fā)生了變化，造成背壓機(jī)組不能正常運(yùn)行，抽汽機(jī)組不能在最大工況下運(yùn)行，甚至在冷凝工況下運(yùn)行，造成設(shè)備閑置和浪費(fèi)，在這種情況下可以考慮加裝后置機(jī)組，提高設(shè)備的利用率和電廠(chǎng)綜合經(jīng)濟(jì)效益。
二機(jī)組改造的一些技術(shù)措施
1熱負(fù)荷的確定
準(zhǔn)確地確定熱負(fù)荷是保證機(jī)組改造成功及提高經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵。對(duì)于不可調(diào)抽汽改造，其抽汽量和抽汽參數(shù)只能通過(guò)調(diào)整進(jìn)汽量而小范圍調(diào)整，因此確定抽汽量應(yīng)根據(jù)當(dāng)時(shí)的用汽情況，長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定，以保證機(jī)組能在經(jīng)濟(jì)性較佳的抽汽工況下運(yùn)行，當(dāng)熱負(fù)荷偏大和偏小時(shí)，再適當(dāng)?shù)夭扇∑渌胧┗蚶闷渌O(shè)備，保證改造機(jī)組的熱能利用率和綜合經(jīng)濟(jì)效益。
2低真空運(yùn)行的一些技術(shù)措施
采用低真空供暖后，需要注意的問(wèn)題：(1).內(nèi)效率降低。由于采用低真空運(yùn)行，末幾級(jí)在偏離設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行，降低了內(nèi)效率，同時(shí)末幾級(jí)容量流量大幅度降低，造成脫流、回流，引起不穩(wěn)定振動(dòng)，使末幾級(jí)尤其末級(jí)動(dòng)應(yīng)力增大，增加了疲勞破壞的危險(xiǎn)性。因此機(jī)組改造后，應(yīng)進(jìn)行末級(jí)流場(chǎng)和強(qiáng)度計(jì)算校核。（2）.因提高背壓和循環(huán)水溫，凝汽器熱膨脹增大，影響凝汽器銅管在管板上緊固的嚴(yán)密性，或者銅管內(nèi)結(jié)垢或聚積從70～80℃的熱網(wǎng)中分離出的一些氧化物，導(dǎo)致傳熱惡化，使排汽溫度和端差不斷上升而無(wú)法運(yùn)行。因此在運(yùn)行時(shí)，需經(jīng)常注意觀(guān)察和維護(hù)。
3排汽溫度的變化和機(jī)組振動(dòng)問(wèn)題
機(jī)組改造為背壓式或低真空運(yùn)行，由于末端溫度升高，低壓軸承溫度也升高，但一般升高不多，可由軸承潤(rùn)滑油帶走，回油溫度略有升高。若要避免回油溫度升高太多，則可適當(dāng)擴(kuò)大進(jìn)油口，增加進(jìn)油量。同時(shí)，由于排汽溫度升高，排汽缸支承座膨脹量增加，使汽輪機(jī)后軸承抬高量增加，造成機(jī)組振動(dòng)值增大，因此需進(jìn)行軸承抬高量詳細(xì)核算和重新確定標(biāo)高值。經(jīng)計(jì)算及分析表明，若在轉(zhuǎn)子找中時(shí)考慮軸承的標(biāo)高變化，不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)問(wèn)題。對(duì)于拆除葉輪的改造，由于轉(zhuǎn)子質(zhì)量變輕，軸承比壓及靜撓度發(fā)生變化，改造后需重新計(jì)算臨界轉(zhuǎn)速及軸承靜抬高量，并要重新進(jìn)行轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡試驗(yàn)，保證不出現(xiàn)振動(dòng)問(wèn)題。
4強(qiáng)度和剛度核算
機(jī)組改造后，對(duì)工作條件及結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的部件如汽缸、隔板、葉片、轉(zhuǎn)子、螺栓等需進(jìn)行詳細(xì)的強(qiáng)度和剛度核算，對(duì)改造為背壓機(jī)組還需進(jìn)行密封性校核，必要時(shí)可更換螺栓材料，提高螺栓的初應(yīng)力。
5熱力系統(tǒng)
為使機(jī)組改造后在滿(mǎn)足熱負(fù)荷的條件下提高效率和經(jīng)濟(jì)性，對(duì)原有加熱器盡可能保留，但由于各抽汽口的參數(shù)可能會(huì)發(fā)生變化，因此應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，必要時(shí)也可取消個(gè)別加熱器。
6抽汽管的布置與焊接工藝
當(dāng)機(jī)組改為抽汽時(shí)，抽汽口應(yīng)盡量利用原抽汽口加大。如要在汽缸上開(kāi)孔，為了不使汽缸剛度降低太多，一般采用一個(gè)或幾個(gè)圓孔或扁圓孔，然后采用聯(lián)箱匯聚在一起。抽汽管的材料若用合金鋼管，則焊條也需用合金鋼焊條，焊接時(shí)需整體加熱，以保證汽缸不引起較大的變形。若用奧氏體鋼焊條，雖可以冷焊，但汽缸易產(chǎn)生裂紋。因此，在溫度允許時(shí)最好采用碳鋼管，用結(jié)507焊條，塑性較好，焊后回火，可保證強(qiáng)度。在抽汽管道設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意不應(yīng)有過(guò)大的附加推力作用在汽缸上，可以在管道上加裝膨脹節(jié)，以免推力過(guò)大使汽缸跑偏。
7軸封系統(tǒng)
機(jī)組改造為背壓或低真空供熱機(jī)組，使軸封端壓力升高，為了保證汽封不向外泄漏，可增加抽汽器，并將后汽封體加長(zhǎng)，增加汽封圈數(shù)，對(duì)于背壓機(jī)組可將汽封體移到拆除級(jí)的位置。
8抽汽機(jī)組的補(bǔ)給
水改造為抽汽機(jī)組后，補(bǔ)給水量增加，如果是補(bǔ)充熱水可直接補(bǔ)在除氧器內(nèi)，如補(bǔ)給水溫度較低，需加熱后補(bǔ)在除氧器內(nèi)。也可在凝汽器喉部采用噴霧冷凝排汽，滿(mǎn)足補(bǔ)給水需要，但這種補(bǔ)水方法對(duì)補(bǔ)給水量有一定的限制。
9調(diào)節(jié)和保護(hù)系統(tǒng)
機(jī)組改造時(shí)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)需進(jìn)行調(diào)整或改造，對(duì)于冷凝式機(jī)組，其調(diào)節(jié)系統(tǒng)是按轉(zhuǎn)速——電負(fù)荷關(guān)系來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)的，改為供熱機(jī)組后，對(duì)于非調(diào)節(jié)抽汽，應(yīng)按熱負(fù)荷來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)汽量。為了節(jié)省投資，可采用電氣調(diào)壓系統(tǒng)由壓力變送器產(chǎn)生電氣信號(hào)，經(jīng)同步器動(dòng)作調(diào)速系統(tǒng)，調(diào)節(jié)進(jìn)汽量，維持供汽壓力。機(jī)組改造為可調(diào)整抽汽機(jī)組，調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行較大改造，以便可根據(jù)熱電負(fù)荷來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)汽量，或者調(diào)節(jié)電負(fù)荷滿(mǎn)足熱負(fù)荷需要。調(diào)節(jié)系統(tǒng)需要增加調(diào)壓器、油動(dòng)機(jī)、滑閥及連接件和管路等，并需要增加調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)油量。對(duì)抽汽改造的保護(hù)系統(tǒng)，在緊急工況甩負(fù)荷時(shí)應(yīng)自動(dòng)切除調(diào)壓系統(tǒng)，強(qiáng)迫關(guān)閉抽汽逆止閥和抽汽調(diào)節(jié)閥(回轉(zhuǎn)隔板)，并動(dòng)作同步器，關(guān)閉調(diào)節(jié)閥。當(dāng)抽汽壓力過(guò)高時(shí)，應(yīng)有過(guò)壓保護(hù)。
技術(shù)改造時(shí)電力企業(yè)發(fā)展的永恒主題，用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)翻新和改造老機(jī)組，把他們改造為熱電聯(lián)產(chǎn)、集中供熱是投資少、見(jiàn)效快、提高經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑，在今后電網(wǎng)中，隨著大功率高參數(shù)機(jī)組的增加，電網(wǎng)供需矛盾逐步緩解，100MW和200MW凝汽機(jī)組改造為以熱定電的供熱機(jī)組將是未來(lái)改造的一種趨勢(shì)，每種改造形式都有其特點(diǎn)和難點(diǎn)改造任務(wù)即復(fù)雜又艱巨，加快發(fā)電廠(chǎng)技術(shù)改造和技術(shù)進(jìn)步的步伐，對(duì)促進(jìn)電力行業(yè)可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義。
作者簡(jiǎn)介：張亞薇（1967.10），女，吉林省吉林市人，吉林市熱力集團(tuán)有限公司,研究方向:動(dòng)力工程.
摘要：隨市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國(guó)各項(xiàng)生產(chǎn)建設(shè)事業(yè)均實(shí)現(xiàn)了迅猛騰飛，在創(chuàng)設(shè)顯著經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)能耗量龐大問(wèn)題也日益顯著。本文首先簡(jiǎn)要論述了電動(dòng)機(jī)的效率以及功率因數(shù)，基于此，深入闡述了一些電機(jī)節(jié)能降耗的措施，僅供大家參考。
關(guān)鍵詞：電機(jī)節(jié)能降耗、效率、功率因數(shù)
一、前言
現(xiàn)階段，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換為機(jī)械能而消耗的電能占到我國(guó)總發(fā)電量大約有60%，根據(jù)相關(guān)調(diào)查，在我國(guó)幾個(gè)主要電網(wǎng)中，整個(gè)工業(yè)用電的60%~68%被電動(dòng)機(jī)消耗，大致符合工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的比重。這么多電能幾乎等同于2億多噸原煤，如果提高電動(dòng)機(jī)效率1 %左右，我國(guó)每年能夠節(jié)約200多萬(wàn)噸原煤，這就意味著我國(guó)每年能夠少開(kāi)采原煤量達(dá)到200多萬(wàn)噸，就目前我國(guó)面臨能源短缺問(wèn)題、環(huán)境保護(hù)問(wèn)題以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略而言，提高電動(dòng)機(jī)效率具有深遠(yuǎn)意義。現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)工業(yè)企業(yè)電動(dòng)機(jī)大部分處于低效、輕載、高能耗的運(yùn)行狀態(tài)，每年浪費(fèi)了大量電能,相較于國(guó)外先進(jìn)水平，運(yùn)行效率低10~20個(gè)百分點(diǎn)。因此,各個(gè)企業(yè)單位要對(duì)此引起足夠重視，積極推廣電動(dòng)機(jī)節(jié)能，提高電動(dòng)機(jī)的效率。
二、電動(dòng)機(jī)的效率以及功率因數(shù)
1、電動(dòng)機(jī)的效率
電動(dòng)機(jī)的效率指電動(dòng)機(jī)的有功輸出功率與有功輸入功率之比，它通常用百分?jǐn)?shù)表示。即:
式中：η為電動(dòng)機(jī)的效率，以百分?jǐn)?shù)表示；
P1為電動(dòng)機(jī)有功輸入功率，以kW為單位；
P2為電動(dòng)機(jī)有功輸出功率，以kW為單位。
在實(shí)際應(yīng)用中，電動(dòng)機(jī)效率有運(yùn)行效率、額定效率、最高效率之分。運(yùn)行效率指電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)某負(fù)載運(yùn)行時(shí)的工作效率；額定效率指輸出功率為額定值時(shí)的效率；最高效率指電動(dòng)機(jī)可能達(dá)到的最高運(yùn)行效率。對(duì)于一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，其額定效率、空載損耗為固定值，因此，電動(dòng)機(jī)負(fù)載率決定了其效率值高低；如果負(fù)載率為70%左右，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率最高，所以人們將60%~80%的負(fù)載率稱(chēng)為有功經(jīng)濟(jì)負(fù)載率。如果負(fù)載率低于40%，電機(jī)效率將迅速下降。
2、電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)
即電動(dòng)機(jī)輸入端的有功功率與視在功率比，即:
式中：S為電動(dòng)機(jī)的視在功率，以kVA為單位；
P1為電動(dòng)機(jī)有功輸入功率，以kW為單位；
cos為電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)。
對(duì)于一臺(tái)特定的電動(dòng)機(jī)，其功率因數(shù)的大小與電動(dòng)機(jī)的負(fù)載率有關(guān)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)空載時(shí)，其功率因數(shù)很低，僅0.1-0.2，隨著負(fù)載率增加，功率因數(shù)也增大，當(dāng)負(fù)載率在80%以上時(shí)，功率因數(shù)達(dá)到最佳，因此，應(yīng)盡量避免電動(dòng)機(jī)在輕載狀態(tài)下運(yùn)行。此外，不同類(lèi)型的電動(dòng)機(jī)效率、功率因數(shù)也會(huì)有所不同。一般，同容量的電動(dòng)機(jī)，鼠籠式的效率、功率因數(shù)都要高于繞線(xiàn)式電動(dòng)機(jī)；同一系列的電動(dòng)機(jī)容量大的效率、功率因數(shù)要高于小容量的電動(dòng)機(jī)；轉(zhuǎn)速高的電動(dòng)機(jī)其效率，功率因數(shù)要高于轉(zhuǎn)速低的。
三、電機(jī)節(jié)能降耗方法
想要保證使電動(dòng)機(jī)在經(jīng)濟(jì)狀態(tài)下運(yùn)行，選擇電動(dòng)機(jī)必須要合理，使其類(lèi)型、容量適應(yīng)電動(dòng)機(jī)負(fù)載機(jī)械特性，使其在效率最高狀態(tài)下運(yùn)行。要認(rèn)真維護(hù)檢修，制定并實(shí)施有效措施減少損耗，努力保證電動(dòng)機(jī)在拖動(dòng)中效率最高；對(duì)在役的電動(dòng)機(jī)要提高其負(fù)載率，盡量避免在空載，輕載狀態(tài)中長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。
1、合理選用電動(dòng)機(jī)類(lèi)型
（1）合理選用電動(dòng)機(jī)類(lèi)型
在選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型時(shí)不僅要滿(mǎn)足拖動(dòng)功能，還要對(duì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行性能加以考慮。對(duì)于負(fù)載率大于50%，年運(yùn)行時(shí)間大于3000小時(shí)的電機(jī)，應(yīng)選擇yx系列高效率的三相異步電動(dòng)機(jī)。與y系列相比，yx系列效率平均提高3%，損耗降低20%~30%，雖然價(jià)格高于y系列電動(dòng)機(jī)，但從長(zhǎng)期運(yùn)行看，經(jīng)濟(jì)性還是明顯的。
（2）選用節(jié)能型電動(dòng)機(jī)
y系列電動(dòng)機(jī)是國(guó)內(nèi)目前先進(jìn)的三相異步電動(dòng)機(jī)新系列產(chǎn)品，其優(yōu)點(diǎn)是效率高、節(jié)能、起動(dòng)性能好。
（3）合理選用電動(dòng)機(jī)的額定容量
電動(dòng)機(jī)效率是指在額定負(fù)荷下的參數(shù)值,而實(shí)際生產(chǎn)生活中普遍存在負(fù)荷過(guò)低,大馬拉小車(chē), 過(guò)低的負(fù)載率會(huì)造成過(guò)低的功率因數(shù),加大了無(wú)功損耗,制造上提高的效率百分點(diǎn)被不合理使用沖銷(xiāo)了。電動(dòng)機(jī)有很多工作制分類(lèi),如連續(xù)工作制、斷續(xù)工作制、高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩、雙速等,日常很少根據(jù)機(jī)械工作特性選用。在功率等級(jí)方面,國(guó)標(biāo)制定的功率等級(jí)不盡合理,跨度太大,比如標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格7.5kW、11kW、15kW、18.5kW,其間千瓦數(shù)間隔太大,也造成無(wú)法合理選用,習(xí)慣上寧可選大,也不選小,造成大馬拉小車(chē)的現(xiàn)狀。國(guó)家管理部門(mén)應(yīng)建立健全電動(dòng)機(jī)的型號(hào)規(guī)格制度,用戶(hù)根據(jù)自身生產(chǎn)工藝特點(diǎn)選擇合適的電機(jī)規(guī)格型號(hào),合理利用電能,減少能源損耗。三相異步電動(dòng)機(jī)的三個(gè)運(yùn)行區(qū)域分為：負(fù)載率在70%~100%之間為經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)；負(fù)載率在40%~70%之間為一般運(yùn)行區(qū)；負(fù)載率在40%以下為非經(jīng)濟(jì)區(qū)。若電動(dòng)機(jī)容量選得過(guò)大，雖然能保證設(shè)備的正常運(yùn)行，但投資大，效率和功率因數(shù)都很低，造成電力的浪費(fèi)。
2、采取正確的無(wú)功補(bǔ)償方式
（1）電動(dòng)機(jī)的無(wú)功補(bǔ)償一般采用就地補(bǔ)償方式,即在電動(dòng)機(jī)附近設(shè)置電容器,隨電動(dòng)機(jī)一起投入運(yùn)行或退出運(yùn)行,是一種行之有效的無(wú)功補(bǔ)償方法。
①可減小配電線(xiàn)路的導(dǎo)線(xiàn)截面和配電變壓器容量。
②可減少配電變壓器、低壓配電線(xiàn)路的負(fù)荷電流。
③可使補(bǔ)償點(diǎn)無(wú)功當(dāng)量最大,降損效果好。
④可減少企業(yè)配電變壓器及配電網(wǎng)功率損耗。
⑤可降低電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流。
（2）異步電動(dòng)機(jī)是感性負(fù)載,無(wú)功損耗主要包括兩部分:一部分是建立磁場(chǎng)所需的空載無(wú)功功率,約占電動(dòng)機(jī)額定無(wú)功功率的60%~70%,其大小主要與容量有關(guān);另一部分是帶負(fù)荷時(shí)在繞組漏抗中消耗的無(wú)功功率,它與電動(dòng)機(jī)負(fù)載電流的平方成正比,負(fù)載率越小,功率因數(shù)越低,損耗也越大。
（3）電動(dòng)機(jī)就地補(bǔ)償接線(xiàn)方式
①控制式單獨(dú)就地補(bǔ)償方式。一般用于降壓起動(dòng)等特殊要求的電動(dòng)機(jī),如圖1所示。
圖1電容式控制式就地補(bǔ)償方式
（a）經(jīng)常操作的低壓電容器就地補(bǔ)償
（b）非經(jīng)常操作的低壓電容器就地補(bǔ)償
②直接單獨(dú)就地補(bǔ)償方式。將電容器直接接在電動(dòng)機(jī)端子上或保護(hù)設(shè)備的開(kāi)端,如圖2所示。
圖2直接單獨(dú)就地補(bǔ)償方式
（a）經(jīng)常操作的電容器組
（b）非經(jīng)常操作的電容器組
（c）高壓電容直接單獨(dú)就地補(bǔ)償
3、需求管理措施
能源是社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),建立在大量消費(fèi)能源基礎(chǔ)上的現(xiàn)代社會(huì),需要合理有效地利用資源,開(kāi)展持續(xù)的節(jié)能活動(dòng),支持經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。各種電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)效率不只關(guān)系到企業(yè)的利益,更為重要的是關(guān)系到國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展。中國(guó)人口眾多,因?yàn)闅v史原因,各種高耗能的設(shè)備并未及時(shí)退出使用,中國(guó)已經(jīng)是一個(gè)高能耗的國(guó)家,政府相關(guān)部門(mén)應(yīng)制定使用電動(dòng)機(jī)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)運(yùn)行中的電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,采用節(jié)能評(píng)估的方法,淘汰低效高能耗用電設(shè)備。各企事業(yè)單位應(yīng)開(kāi)展能源監(jiān)察和能源需求管理,對(duì)于一些重點(diǎn)和關(guān)鍵的用電設(shè)備進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)分析,以確定是否需要采用高效節(jié)能的產(chǎn)品來(lái)更換或改造現(xiàn)有的用電設(shè)備。
四、結(jié)語(yǔ)
綜上所述，在實(shí)際生產(chǎn)中，要積極改善電機(jī)節(jié)能降耗性能，使電機(jī)高效化運(yùn)行，相較于普通電動(dòng)機(jī)，高效化運(yùn)行的電機(jī)能夠降低約百分之二十的能量損耗，這對(duì)于面臨嚴(yán)重能源短缺的我國(guó)有著十分重要的意義。
摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電動(dòng)機(jī)在企業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。因此，本文對(duì)電動(dòng)機(jī)的節(jié)能降耗技術(shù)和方法進(jìn)行了相關(guān)的分析。并且著重介紹了較為先進(jìn)的電動(dòng)機(jī)的節(jié)能降耗技術(shù)，包括高效能電動(dòng)機(jī)的使用、無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)以及變頻器設(shè)備的采用，從而促進(jìn)企業(yè)整體的節(jié)能降耗效益的提高。
關(guān)鍵詞：電動(dòng)機(jī)；節(jié)能降耗；技術(shù)方法
近年來(lái)，電動(dòng)機(jī)技術(shù)在企業(yè)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。但是，由于我國(guó)很多的企業(yè)存在管理上的弊端，以及科學(xué)技術(shù)水平還比較低，這都造成了電動(dòng)機(jī)資源的極大浪費(fèi)。所以，企業(yè)要積極的采用先進(jìn)的技術(shù)與方法，增強(qiáng)電動(dòng)機(jī)節(jié)能降耗的效率。
一、節(jié)能電動(dòng)機(jī)
1.1 電動(dòng)機(jī)節(jié)能的技術(shù)
實(shí)質(zhì)上，電動(dòng)機(jī)的節(jié)能就是要有效的提高電動(dòng)機(jī)的使用效率。我們知道，電動(dòng)機(jī)的效率是有效的輸出功率與總的輸入功率的比值，所以要想提高電動(dòng)機(jī)的效率，就必須提高電動(dòng)機(jī)的有效的輸出功率。在電動(dòng)機(jī)設(shè)備的運(yùn)行工作的過(guò)程中，對(duì)有效功率輸出影響最大的就是電動(dòng)機(jī)的損耗功率，而損耗功率又包括很多的方面，比如：電動(dòng)機(jī)鐵芯的損耗功率、通風(fēng)設(shè)備的損耗功率；設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的摩擦損耗等等。因此，要想降低電動(dòng)機(jī)的損耗功率，就必須從這些方面入手[1]。
第一，優(yōu)化電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的配置結(jié)構(gòu)，選用質(zhì)量上乘的繞組材料，對(duì)鐵芯的選擇要與電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的設(shè)備一致，從而降低鐵芯以及銅材料的損耗。第二，設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的摩擦損耗，對(duì)于電動(dòng)機(jī)的功率以及使用壽命，都具有極大的影響。所以，要合理配置電動(dòng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，選擇合適的潤(rùn)滑油等材料，將設(shè)備摩擦的損耗降到最低。第三，降低通風(fēng)設(shè)備的損耗，這就要求企業(yè)盡量的采用自然通風(fēng)的技術(shù)或者提高通風(fēng)導(dǎo)熱的技術(shù)水平，從而降低通風(fēng)設(shè)備的損耗功率。
1.2 高效電動(dòng)機(jī)的使用
我國(guó)自2002年就并且實(shí)施了電動(dòng)機(jī)能效國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以來(lái)，就對(duì)我國(guó)企業(yè)電動(dòng)機(jī)的效率做出了明確的規(guī)定，對(duì)于不符合電動(dòng)機(jī)能效國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備一律被淘汰[2]。而我國(guó)多數(shù)企業(yè)所使用的傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)設(shè)備均達(dá)不到國(guó)家限定的標(biāo)準(zhǔn)。由此可見(jiàn)，使用高效節(jié)能電動(dòng)機(jī)成為企業(yè)發(fā)展進(jìn)步的必然要求。當(dāng)今，我國(guó)企業(yè)使用的高效電動(dòng)機(jī)大多都是高效率的三相異步電動(dòng)機(jī)，這種電動(dòng)機(jī)的效率可以達(dá)到甚至超過(guò)國(guó)家限定的標(biāo)準(zhǔn)，有效的提高了電動(dòng)機(jī)的使用效率。因此，被大多數(shù)的企業(yè)廣泛的應(yīng)用在生產(chǎn)運(yùn)作過(guò)程中。由此可見(jiàn)，高效節(jié)能的電動(dòng)機(jī)具有其他傳統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，未來(lái)的發(fā)展前景十分的廣闊。
二、無(wú)功補(bǔ)償
2.1電動(dòng)機(jī)為感性負(fù)載
我國(guó)現(xiàn)代企業(yè)使用的電動(dòng)機(jī)設(shè)備所消耗的功率大多都是由有功功率無(wú)功功率組合而成的。電動(dòng)機(jī)的有功功率受到電源傳遞電流與電動(dòng)機(jī)的負(fù)載影響。而無(wú)功功率是電動(dòng)機(jī)功率消耗比較小的一部分，主要就是電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的電流與負(fù)載轉(zhuǎn)化過(guò)程中所損耗的功率。在電動(dòng)機(jī)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，功率因數(shù)與電動(dòng)機(jī)的負(fù)載量密切相關(guān)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載量大時(shí)，電源提供的電流也就越大，那么有功功率就大于無(wú)功功率，所以電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)相應(yīng)的增大。而一旦電動(dòng)機(jī)的負(fù)載量小時(shí)，無(wú)功功率不受其影響，保持不變。但是，電源提高的電流減少，有功功率就會(huì)降低，所以功率系數(shù)就會(huì)減小。
2.2 電動(dòng)機(jī)無(wú)功功率就地補(bǔ)償
在電容負(fù)載運(yùn)行中產(chǎn)生的超前的電流可以和在電感負(fù)載中產(chǎn)生的滯后電流相互補(bǔ)償。運(yùn)用這一原理，在電動(dòng)機(jī)的電源終端并聯(lián)一個(gè)適合容量的電容器，就可以隨時(shí)為電動(dòng)機(jī)提高充足的電流，而不必在通過(guò)電路進(jìn)行電流的傳遞，有效的降低了線(xiàn)路的損耗，節(jié)約了資源能源[3]。同時(shí)，在電源終端并聯(lián)一個(gè)電容器時(shí)，我們可以發(fā)現(xiàn)，電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的負(fù)載與電流之間的轉(zhuǎn)化就大大的降低了，所以電動(dòng)機(jī)中的無(wú)功功率也隨之降低。由此，電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)得到了提高，從而有效的節(jié)約了電動(dòng)機(jī)的能源。
三、變頻調(diào)速
3.1 軟啟動(dòng)節(jié)能
隨著科技的迅速發(fā)展進(jìn)步，極大的帶動(dòng)了電氣控制技術(shù)的進(jìn)步。而且在電氣技術(shù)的影響下，變頻器正在被各大企業(yè)廣泛的應(yīng)用于生產(chǎn)和控制的過(guò)程中。變頻器實(shí)質(zhì)上就是利用電力半導(dǎo)體的通斷作用來(lái)對(duì)于頻率進(jìn)行轉(zhuǎn)化，從而進(jìn)行控制的一種電能裝置。這種電能控制裝置的功能就是可以改變電動(dòng)機(jī)的功率，頻率與速度等。如果企業(yè)的電動(dòng)機(jī)設(shè)備不具備變頻器，所以在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中，由電源傳出的電流就會(huì)全部由電網(wǎng)進(jìn)行承擔(dān)與傳遞，給電網(wǎng)的承受能力受到了強(qiáng)大的沖擊并且造成了損害，嚴(yán)重時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致電路中斷以及各種事故的發(fā)生。而一旦使用變頻器，變頻器就會(huì)通過(guò)軟啟動(dòng)功能，將電源傳出的電流量降到最低，就算是流量較大也不會(huì)比額定的電流高，這樣就可以保證傳出的電流量在電網(wǎng)承受的范圍之內(nèi)，從而降低了對(duì)于電網(wǎng)及設(shè)備在傳輸過(guò)程中所造成的損耗，有效地節(jié)約了電能，達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。
3.2調(diào)速節(jié)能
在電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中，它的轉(zhuǎn)動(dòng)速度受到功率、壓力等多種因素的影響。所以要通過(guò)變頻器對(duì)于進(jìn)行調(diào)速節(jié)能。我們知道電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度與其多種因素都是同方向變化，所以當(dāng)電動(dòng)機(jī)的效率一定，要求調(diào)節(jié)的量下降，自然電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度就會(huì)下降，同時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出功率也會(huì)相應(yīng)的降低，而且下降的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度。這就說(shuō)明利用變頻器來(lái)調(diào)速節(jié)能能有效地減少電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中的損耗，從而提高電動(dòng)機(jī)節(jié)能損耗的效率，電動(dòng)機(jī)是整個(gè)電動(dòng)系統(tǒng)的和核心部分，因而在使用過(guò)程中可以結(jié)合具體的使用要素開(kāi)展施工攻略，常規(guī)的電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中的問(wèn)題即不能有效的節(jié)能調(diào)速，故而針對(duì)這一問(wèn)題的研究被列入新的項(xiàng)目?jī)?nèi)[4]。
結(jié)語(yǔ)：
在企業(yè)的生產(chǎn)生活中，電動(dòng)機(jī)的節(jié)能的技術(shù)與方法是多種多樣的。但是無(wú)論采用什么方法，核心都離不開(kāi)電動(dòng)機(jī)的節(jié)能降耗，電動(dòng)機(jī)的節(jié)能降耗已經(jīng)成為促進(jìn)企業(yè)發(fā)展的重要因素之一。所以企業(yè)在電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中，要積極的采用先進(jìn)的技術(shù)和方法，還要了解各個(gè)方法的優(yōu)勢(shì)綜合運(yùn)用，降低電動(dòng)機(jī)各個(gè)部位的損耗，有效的提高電動(dòng)機(jī)的有效功率，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目標(biāo)。
