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關鍵詞:節(jié)能技術;發(fā)電廠;電除塵;應用
能源節(jié)約利用關系到各項生產建設的可持續(xù)開展,隨著節(jié)能減排力度的加大以及煤炭市場價格波動,使火電廠發(fā)展形勢日趨嚴峻。火電廠要想獲得經濟效益與社會效益,就要找到節(jié)能減耗的方法,實現成本的節(jié)約與優(yōu)化。電除塵器是發(fā)電廠生產不可缺少的設備,但依然存在一些不足,比如,電除塵耗能高,火電廠成本升高等。下文將對電除塵器工作原理、應用進行分析,提出幾點優(yōu)化對策。
1電除塵器技術的應用特點
1.1除塵效率高
電除塵器在開始除塵以后,會借助電場的延長來將除塵的速率提高,四個電場是電除塵器的一個特點,如果是常規(guī)粉塵狀態(tài),能使除塵效率達89%以上;而使用的是5個以上電場除塵器則除塵效率更高。在除塵器使用到一定時期以后,電極容易出現腐蝕或者老化造成除塵效果不顯著[1]。
1.2設備具有較小的阻力與較低的能耗
設備阻力損失、供電裝置、加熱保溫以及振動電動機是電除塵器能耗的主要部件,主要能耗為阻力損失,占總能耗的較大比重,通常,100~200Pa是除塵器阻力值,占袋式除塵器的1/4,但因為存在較低的總能耗,并且元件更換不及時也會降低運行總費用[2]。
1.3使用范圍廣
通常,電除塵器能夠鋪集粒徑大小為0.2um,煙氣溫度為200~300℃之間,如果煙氣溫度參數出現波動則會降低除塵能力,模塊化是電除塵器主要結構,大型化裝置趨勢強。
2電除塵器工作原理
電除塵器通常處于靜電場狀態(tài)下,在陰陽兩極中存在氣體電離層,電離層中生成大量的電子、負荷離子等造成電場聚集過多煙霧塵粒相互結合形成荷電,荷電粒子承受電場作用能夠分兩極移動,最終分離出煙霧中的塵粒以及氣體,使氣體得到凈化。但是兩極荷電塵粒能夠將部分電荷釋放出來,在高壓靜電場作用下實現帶電塵粒兩極化運行[3]。當塵粒全部集中到兩極板表面時,可以使用打壓振動法減少聚集在極板表面的灰塵,使全部塵粒被集中起來。
3電除塵器在節(jié)能提高能效上的應用
電除塵器在運行當中,能效與電暈功率之間存在相關性,除塵效率增大的情況下電暈功率也會增加。但也存在特殊情況,比如,在使用低硫煤炭或者高比電阻粉時,也會受到反電暈的影響,將電除塵器電壓增大時將造成反電暈超過限度,致使除塵的效率下降,還會使電阻粉塵在達到塵極以后,使電荷釋放過多。荷電粉塵如果釋放受阻,將出現電位梯度,造成電位梯度過大。當粉塵接近臨界值時,粉塵將超出臨界值,電暈極性將相反產生逆向正離子,這是因為粉塵層間隙形成局部擊穿,產生正離子以后又出現電暈極,在電暈區(qū)帶有正負粒子。這種結果下就會造成電流與電壓增大,收塵的效果不佳。由此,反暈現象的產生是造成電阻粉塵的一個可能性,將造成電能消耗過大,使收塵效率降低[4]。
4提高電除塵器除塵效率的方法
當前,社會生產與生活對技能環(huán)保越來越注重,并積極貫徹節(jié)能環(huán)保理念,當前,出現了越來越多性能高、自動化強的除塵器,這一代除塵器系統(tǒng)電源能夠自動控制與操作,有越來越多的人應用,為人們更好的使用電除塵器提供了支持。下面將提出一些提高電除塵器除塵效率的方法。
4.1改進電除塵器陰極線
陰極線改進方法主要體現在檢修計劃上,鑒于陰極線會不斷受到粉塵沖刷進而造成嚴重的氧化或者磨損問題,造成檢修的同時需要機組長時間處于停運狀態(tài)。受損的陰極線如果沒有得到改進或者增強,將造成除塵效率降低,使電除塵消耗過多電能。為了杜絕這類事件發(fā)生,電廠通常會在機組A級檢修階段改進陰極線,使用混合極配比,這種配比形式能夠使電暈分布更加均勻、密度更強,進而對反電暈的產生進行抑制;在確保運行效率基礎上擴大煤種使用范圍,還能夠將電場死區(qū)消除,提升收塵實效性[5]。
4.2改進電除塵器陽極板的方法
通常情況下,除塵效率增加與集塵面積相關,并呈正比關系,是保證除塵效率增強的重要方法。提高除塵效率的一個重要方法就是擴大集塵面積。集塵面積能夠將量電阻粉塵帶來的危害克服,減少出現惡劣工況對除塵器運行效率的影響。陽極面積通常較大,在進行陽極板改進的同時還要對除塵外殼進行解體,并要在檢修過程中沖刷收塵極,改進過后的收塵極板節(jié)能效果更強。
4.3改進電除塵器可控硅
改變控制電壓是控制主回路陰陽極的一個重要方法,方法是對主回路陰陽極可控硅的電壓進行控制,從而得知陰陽極是否存在斷電情況,可控硅與電子開關在功能上一致,通過對功耗的削減能夠使通斷性能快速增大,進而提高電除塵器系統(tǒng)運行效率。
4.4改進電除塵器電源
電除塵器電源改造也是一個非常重要的內容,主要是對新型高頻電源進行改造,確保參數控制更加穩(wěn)定、準確,進而使節(jié)能效率增強。電除塵器的高頻電源提供的是無波直流電源,使靜電除塵器在次火花點電壓下運行,進而將電除塵器供電電壓與電流提高,使電暈功率增大了,將電除塵器效率提高。高頻電源所提供的直流電使脈動幅度增大時,將獲得脈動幅度很大的電壓波形,針對這種情況,不僅能夠將適合的電壓波形提高,還能夠最大限度的將除塵效率提高。
4.5改進電除塵器控制器
低壓控制器與高壓控制器是控制器的主要類型,兩種控制器負責不同的輸入電壓,高壓控制器負責對整流變輸入電壓調整,而低壓控制器則對陰極、陽極振動電機、排灰電機、瓷套電加熱器、倉壁振動控制器進行調節(jié),使這些電氣啟動與運行更加安全、平穩(wěn),更好的對除塵控制器進行改進,進而將電除塵器運行效率增強[6]。最后是對電除塵脈沖供電方式進行改進,這是節(jié)能效果最好的一種供電形式,通過利用電容儲能特性以及電感、電壓特性對運行電流、電壓進行控制。應用此方法的優(yōu)勢較多,不僅能夠將除塵效率提高,還能夠對電除塵器運行時產生的電暈現象進行控制,進而將光能與熱能消耗降低,實現節(jié)能減排效果。
5結語
通過在電廠電除塵器中應用節(jié)能技術不僅能夠使改造成本降低,還能夠得到電廠工人以及管理人員的一致認可,認為電除塵器應用數量與設計都彼此相關,使電除塵器性能將大大改善,進而獲得經濟效益與社會效益。由此,不斷優(yōu)化設計電除塵器,使用最新的節(jié)能技術不僅能夠使電除塵效率提高,降低電廠能源消耗,延長除塵器使用壽命,更能為電廠可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造條件。
作者:劉磊 單位:神華福能發(fā)電有限責任公司
參考文獻:
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關鍵詞:火力發(fā)電廠 電氣設備 選型 節(jié)能技術
中圖分類號:TM621 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3731(2014)05(a)-0114-01
隨著時代的進步和經濟的快速發(fā)展,為滿足社會各行業(yè)用電需求量,我國的火力發(fā)電廠建設規(guī)模越來越大,由于火力發(fā)電廠屬于高消耗行業(yè),如果不選擇合理的電氣設備和節(jié)能技術,將會造成嚴重的能源損耗,浪費許多資源,因此,在建設火力發(fā)電廠時,必須要選擇恰當的電氣設備和節(jié)能技術,確保火力發(fā)電廠快速、高效、節(jié)能的發(fā)展,為社會的發(fā)展提供電力保障。
1 火力發(fā)電廠電氣設備
隨著工業(yè)的快速發(fā)展,我國的火力發(fā)電廠建設規(guī)模越來越大,火電廠電氣設備的有效運行是保證火電廠快速發(fā)展和供電的重要依據,因此,必需選擇合理恰當的電氣設設備,確保火電廠的高速運行。
1.1 電氣設備的選型
火力發(fā)電廠在選擇電氣設備時,要根據火電廠本身的特點及發(fā)展情況,選擇恰當的電氣設備。由于火力發(fā)電廠具有很高的爆炸風險,因此,在有爆炸危險的環(huán)境下,要選擇防爆電氣設備,目前火力發(fā)電廠常用的防爆電氣設備有選擇粉塵防爆型電氣設備。為了確保火力發(fā)電廠的可持續(xù)發(fā)展,火電廠要盡量使用具有高節(jié)能的電氣設備,有效的減少火力發(fā)電廠的能源消耗,減少火電廠的生產成本投入,增加火力發(fā)電廠的經濟效益。
1.2 火力發(fā)電廠電氣設備安裝技術
1.2.1 火電廠變壓器安裝技術
變壓器是火力發(fā)電廠最重要的電氣設備之一,變壓器的質量將直接決定著整個火力發(fā)電產的運行狀況及供電質量。在安裝變壓器時,首先要仔細檢查變壓器各部件的密封情況及絕緣情況,確保變壓器的能正常運行,要根據設計的施工圖紙,選擇恰當的變壓器,保證變壓器符合火力發(fā)電廠運行的要求,安裝變壓器前,要對變壓器的各部件進行測試,確保變壓器的有效運行。
1.2.2 斷路器的安裝技術
在安裝斷路器前,首先要仔細檢查斷路器的組裝是否相關的組裝技術要求,確保斷路器在火力發(fā)電廠中能正常運行,在安裝斷路器時,要保證斷路器同回路的連接符合相關技術要求,連線方式要規(guī)范,防止因線路故障對斷路器造成影響。
1.2.3 電力電纜安裝技術
電力電纜是電氣設備中電網的重要部分,如果電力電纜安裝不合適,將會對電力的輸送造成影響。在安裝電力電纜時,首先要考慮電力電纜的安裝環(huán)境及電纜的安全問題,要嚴格的檢查電力電纜的規(guī)格和質量,在埋設電纜時,要參照施工圖紙和當地的實際情況,確定好電纜的長度和方向,做好開挖標志,然后在進行電纜埋設。使用的電力電纜容量要符合電氣設備容量的要求,確保電力的有效輸送。
2 火力發(fā)電廠的節(jié)能技術
在火力發(fā)電廠的生產過程中,經常會出現能源損耗的問題,不但浪費了大量的資源,還增加火力發(fā)電廠的生產成本,對火力發(fā)電廠的可持續(xù)發(fā)展造成了嚴重的影響,因此,必須采取有效的措施,降低火力發(fā)電廠的能源消耗,提高火電廠的經濟效益。
2.1 變壓器的節(jié)能技術
變壓器是火力發(fā)電廠生產中最重要的電氣設備,采用有效的措施降低變壓器的能源消耗,能極大的提高火電廠的經濟效益。火力發(fā)電廠要選擇合適的低壓變壓器和照明變壓器,在保證火電廠的正常運行前提下,減少火電廠的消耗。火電廠很大一部分能源浪費在照明上,因此要使用合理的照明器具,盡量減少照明消耗。通過試驗對比發(fā)現照明燈具在380~220 V電壓下要比在400~230 V電壓下節(jié)省10%電能,因此,使用低壓供電能有效的減少電氣設備的能源消耗。要根據火力發(fā)電廠的實際運行情況,合理的控制變壓器的運行數量,減少變壓器空載運行的數量,降低能源的損耗。
2.2 減少電氣設備電網輸電過程中的磁性損耗
在火力發(fā)電廠的電網輸送過程中,由于電網的導線為金屬,具有一定的磁性,當電流通過后,導線的溫度會逐漸增加,產生一定的磁場,增大電網輸送中的電能消耗,因此,可以采用非導磁性材料制成的電網,有效的降低導線的溫度,減少電氣的損耗。要合理的布置母線和鋼結構的位置,避免母線和鋼結構在平行狀態(tài)下,防止出現感應電勢和電流。
2.3 降低電氣設備電網的線路線損
火力發(fā)電廠要合理的布置供電中心的位置,盡量減少供電中心同動力中心的位置,以此減少電力電纜的鋪設長度,從而減少電纜末端的電壓損耗及電纜中的電能消耗。減少電力電纜的鋪設長度能降低電纜中的對地容性電流,降低電纜通電后的溫度,減小電纜的無功損耗,達到降低電氣設備電網線路線損的目的。
2.4 選擇合適的調速器
火力發(fā)電廠的調速器對電氣設備的正常運行有十分重要的作用,當電氣設備的負荷發(fā)生變化時,電氣設備的輔機也會發(fā)生改變,目前火力發(fā)電廠大多采用調節(jié)閥或擋板調節(jié)電氣設備的輔機,由于在調節(jié)電氣設備的輔機時需要消耗大量的能源,嚴重的造成了能源消耗,增大了火力發(fā)電廠的生產成本,因此,要選擇合適的電氣設備輔機調速器,盡量減少調節(jié)輔機的能源消耗。變頻調速器具有頻率范圍廣、功率因數大、工作效率高、節(jié)能效果好等諸多優(yōu)點,可以使用變頻調速器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的調速器,有效的節(jié)省能源消耗。
2.5 選擇合適的電動機
火力發(fā)電廠要根據運行的實際情況,將低效的電動機換成高效的電動機,提高電氣系統(tǒng)的運行參數和效率,高效電動機具有耗能少、成本低等優(yōu)點,利用高效電動機能確保電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,有效的減少能源消耗。
3 結語
火力發(fā)電廠對社會的發(fā)展有極其重要的意義,合理的選擇電氣設備和節(jié)能技術對火電廠的發(fā)展有十分重要的作用。由于火力發(fā)電廠屬于高消耗行業(yè),因此,要采取有效的節(jié)能設備和節(jié)能技術,確保火力發(fā)電廠快速、高效、節(jié)能的發(fā)展,為社會的發(fā)展提供電力保障。
參考文獻
[1] 牛若濤.火力發(fā)電廠電氣系統(tǒng)節(jié)能方法研究[J].內蒙古石油化工,2013(8):10-11.
關鍵詞:電氣節(jié)能技術;電力新能源;發(fā)展應用
1引言
我國是一個人口大國,隨著經濟建設的快速發(fā)展,對電力的需求不斷增加,為了追求經濟建設的可持續(xù)發(fā)展,實現節(jié)能環(huán)保的目標,我國開發(fā)了電力新能源,研究了電氣節(jié)能的技術措施,有效的降低了電能的耗損,以下就對電氣節(jié)能技術的措施分析以及電力新能源的開發(fā)進行簡單的分析.
2電氣節(jié)能技術與措施分析
電氣節(jié)能技術與措施主要是從兩個大的方面進行的:①研究新型的電氣節(jié)能技術從而降低電能的消耗與損耗;②通過對原有的電氣設備進行改造,從而降低電能損耗,實現節(jié)能目標。
2.1研究新型的電氣節(jié)能技術降低電能的消耗與損耗
新型的電氣節(jié)能技術主要為分布式的電力供給,這種供電方式是基于節(jié)能環(huán)保技術運行的,在使用的過程中,主要是對電力集中的供給,在運行的過程中,主要是在電力用戶的周圍安裝發(fā)電系統(tǒng),從而采用分布式的方法統(tǒng)一集中的進行電力的輸送與供給,采用此種供電方式可以有效的降低電能的消耗,與傳統(tǒng)供電方式相比,具有良好的能源節(jié)約作用,并且采用分布式的電氣節(jié)能技術可以循環(huán)利用可再生的資源進行電力的輸送,實現能源節(jié)約,環(huán)境保護的目標。研究對發(fā)電、儲存能量的電氣節(jié)能技術的研究,具有較高的實踐價值,通過對熱水器的蓄能與蓄熱技術,空調的蓄冷技術措施等的應用,可以實現電能的有效轉化,以其他能源形式儲存起來,以便在需要工作的時候再轉化為電能,實現電能的合理分配與利用,降低了電能的損耗,提高了電能的利用率與使用率,具有較高的節(jié)能環(huán)保效果。
2.2通過對原有的電氣設備進行改造,降低電能損耗,實現節(jié)能目標
現今,電氣設備不僅會消耗巨大的能源,還會在使用的過程中,造成一定的能源損耗,所以研究電氣節(jié)能技術,通過對電氣設備進行改造,調整原先不合理的地方,從而提高電能的使用率,降低電能的損耗,對電氣設備進行改進措施主要表現在以下幾個方面:
2.2.1對變壓器設備進行節(jié)能技術的改進
在整個電網運行輸送系統(tǒng)中,變壓器是最重要的組成,將節(jié)能技術應用在變壓器設備的改進上,可以調節(jié)電壓,實現電能的安全輸送,降低電能的損耗,而對變壓器設備進行節(jié)能技術的改進,就是要使變壓器改進為低損耗的設備。不同的用戶對電力的需求不同,因此不同用戶的電力輸送的電壓也存在著較大的不同,采用變壓器調節(jié)電壓時,就會造成一定電能的損失,所以研究低損耗的變壓器,對節(jié)約電能具有重要作用,采用非晶合金鐵心構成的變壓器具有良好的節(jié)能環(huán)保作用,不僅可以降低電能的損耗,還可以降低成本的支出,具有良好的推廣使用價值。調整變壓器的參數可以有效的降低電能的消耗,實現節(jié)能目標,在電能輸送的過程中,我們要對電力負載進行調整,改變其運行的方式,降低電能在輸送過程中的損耗。變壓器在運行的過程中們需要加強對各個方面的管理,通過對變壓器進行調整,可以提高節(jié)能的效果,降低變壓器中的功率損失與消耗,提高電能的利用效率,從而實現節(jié)能環(huán)保的目標。
2.2.2對電網運行的配置進行節(jié)能技術的應用與優(yōu)化
對電網運行的配置進行優(yōu)化與設置也可以降低電能的損耗,因為在電網運行時,往往會出現無功的電流導致的電能損耗,而對電網運行的優(yōu)化配置就是無功補償,采用節(jié)能技術措施降低電能的損耗,還可以對電網的功率進行合理的配置與分配,保證變壓器電壓的穩(wěn)定狀態(tài),降低電能損耗。
2.2.3采用節(jié)能技術減少線路的電力損耗
發(fā)電站是通過輸電線路進行電路的輸送的,很多時候發(fā)電站與電力用戶的距離非常遠,在運輸的過程中就會造成線路的電能損耗,輸電線路越長,電力負載就越大,造成的電能耗損也就更大,降低線路的電阻值,可以提高電網系統(tǒng)的功率因數。在供電營業(yè)區(qū)域內,要結合區(qū)域經濟發(fā)展,做好規(guī)劃與布點方面的工作,如負荷密集地變電站電壓等級應選110kV及以上為宜,偏遠山區(qū),負荷較輕的地方可采用35kV及以下變電站。線路規(guī)劃要堅持最短距離的原則,減少線路的長度距離,在選擇導線時,要注意規(guī)格的選擇,包括截面積等,選擇截面積較大的導線在某種程度上也能降低能源消耗。在進行輸電線路的架設時,要對整個區(qū)域進行綜合了解,選用最短路徑的方法降線路電能的損耗。
2.2.4采用節(jié)能技術實現空調系統(tǒng)的環(huán)保與節(jié)能
一般在建筑內都是通過空調系統(tǒng)來實現室內溫度的改變與調節(jié),但是空調系統(tǒng)會造成極大的能源損耗,所以如何提高空調系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保就成為電氣技能技術研究的重要內容,要對空調系統(tǒng)進行優(yōu)化設置,要對空調系統(tǒng)進行參數的設定,選用節(jié)能環(huán)保型的空調,實現節(jié)能控制的目標。冰蓄冷技術是利用夜間電網低谷時間風能,利用低價電制冰蓄冷將冷量儲存起來,白天用電高峰時溶水,與冷凍機組共同供冷,而在白天空調高峰負荷時,將所蓄冰冷量釋放滿足空調高峰負荷需要的成套技術。從能源合理分配角度出發(fā)可知,冰蓄冷技術有效的節(jié)約了能源,節(jié)省了空調設備費用,減少制冷主機的裝機容量和功率,利用峰谷分時電價,大量減少運行費用,也降低了總電力負荷,減少電力需求,緩解建設新電廠(機組)的壓力。此外,冰蓄冷技術還能節(jié)省用戶對空調系統(tǒng)的投資、改造、運行維護等費用,降低用戶空調系統(tǒng)的運行費用冰蓄冷技術具有良好的節(jié)能減排作用。
3電力新能源的開發(fā)與發(fā)展應用
除了電氣節(jié)能技術的應用,還可以開發(fā)電力新能源,實現電能的節(jié)能環(huán)保作用。現今隨著經濟建設的快速發(fā)展與進步,我國對電能的需求逐漸升高,但是能源使用比較緊張,如何開發(fā)電力新能源就成為現今能源利用的最重要課題,開發(fā)電力新能源可以緩解能源緊張的現狀,促進經濟建設的可持續(xù)發(fā)展。近些年來我國對電力新能源的開發(fā)研究力度不斷的加大,也取得了一些進展,開發(fā)使用的新能源有效的緩解了能源緊張的局面,節(jié)約了能源,現今我國電力新能源的開發(fā)與發(fā)展是在機遇與挑戰(zhàn)中并存,以下就對有良好實踐效果的電力新能源進行介紹分析。
3.1風能轉化為電能的應用
風能作為電力新能源具有良好的節(jié)能效果,對紓解現今能源緊張的現狀提供了積極的作用,利用風能轉化為電能,有效的提高了電能的利用率,現今可以有較多的新能源應用在電力能源的開發(fā)與使用中,風能的應用具有良好的節(jié)能效果。圖4~5是與美國風電利用小時數與發(fā)電量的對比,雖然與美國還存在一定距離,但是也在不斷的進步中。
3.2太陽能轉化為電能的應用
我國最常見的電力新能源就是太陽能的發(fā)電,主要是采用分布式的太陽能發(fā)電形式,可以滿足用戶對電力的需求,除此之外,還可以將太陽能轉化的多余電能傳送到電力系統(tǒng)中,采用太陽能的分布式發(fā)電具有較高的優(yōu)勢價值,不僅可以高效的轉化為電能,還可以就地附近進行使用。采用光伏的太陽能發(fā)電,適合分布式的特點,不僅可以為當地的用戶提供基礎的電力能源,還具有良好的節(jié)能環(huán)保作用。電力新能源的開發(fā)與應用具有良好的發(fā)展前景,可以促進經濟建設的可持續(xù)發(fā)展,通過對電力新能源的不斷開發(fā)與研究,可以減少對資源的過度利用,實現資源節(jié)約與環(huán)境保護的目標,新能源與傳統(tǒng)的能源相比具有較高的實用價值與推廣價值,污染小,還可以節(jié)約電能,對新能源進行開發(fā)與研究是時代所趨,也是構件和諧社會的重要手段。
4結束語
總之,我國對電力的需求不斷的增加,研究電氣節(jié)能技術與電力新能源可以舒緩能源緊張的現狀,解決電能的損耗以及資源浪費的問題,具有良好的節(jié)能環(huán)保作用,我們要繼續(xù)研究電氣節(jié)能的技術,加大對電力新能源的開發(fā)與研究,從而促進經濟建設的可持續(xù)發(fā)展。
作者:劉耀華 單位:國網江西省電力公司宜春市袁州區(qū)供電分公司
參考文獻:
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【關鍵詞】建筑電氣;節(jié)能;控制系統(tǒng)
作為能源消費大國,我國的能源相對短缺,石油和天然氣 每年都要依靠進口,其次由于其能源利用率低,所以在每平方 米建筑中的能源消耗約為發(fā)達國家的 2 至 3 倍。因此我國建 筑電氣節(jié)能技術的發(fā)展空間巨大。 近年來,電氣能源供需矛盾 激化,建筑用電是能源消耗的主要部分,所以我國建筑電氣節(jié) 能技術的發(fā)展迫在眉睫。 如大量使用節(jié)能產品,不僅每年可節(jié) 約用電數十億度,同時可以延緩溫室效應,這樣同時造福了經 濟與社會環(huán)境。
1、傳統(tǒng)建筑電氣技術在應用中的問題
傳統(tǒng)的建筑電氣技術在當前的建筑體系中應用較為廣 泛,而且產品的種類也很豐富,從某一個產品而言,技術發(fā)展成 熟,總體上講傳統(tǒng)的建筑電氣技術在應用中相對獨立,特別是 末端電器產品,缺乏相互聯結,隨著產品本身功能發(fā)展的復雜 化,人們對于辦公和生活環(huán)境的要求也逐漸提高,所以傳統(tǒng)的
電氣技術存在諸多不足,主要方面包括:使用的繁瑣性,建筑電 氣技術非節(jié)能性,管理效率地下,安全性低。
2、主要的建筑電氣節(jié)能技術
2.1 風力發(fā)電技術 風力發(fā)電機的運行方式包括獨立運行方式,風力發(fā)電與 其他發(fā)電形式結合,或是在一處風力較強的地點,安裝數十個 風力發(fā)電機,其發(fā)電并入常規(guī)電網使用。 在傳統(tǒng)建筑電氣節(jié)能 技術的應用過程中,我國主要開發(fā)研制小型的風力發(fā)電機,并 將其作為農村獨門獨戶使用。由于電網不能實現為偏遠地區(qū) 供電,所以近六十萬居民正在使用風力發(fā)電機進行發(fā)電。 但目 前的發(fā)展趨勢表明,我國的風力發(fā)電機制造由小功率向大功 率發(fā)展,為滿足彩電冰箱等家用電器的用電需求。 其次不再實 行獨門獨戶的風力發(fā)電形式,而是采取聯網供電,由村莊集體 供電等形式。 從長遠角度看,風力發(fā)電技術的應用范圍進一步 擴大,不僅單純用用與家庭,更擴大到眾多公共設施及政府部 門。
2.2 太陽光伏發(fā)電技術 在北歐的部分國家正推廣一種“零能”住宅的理念,這種 住宅是由“太陽能屋頂”提供該建筑的全部能量的。而這就 應用到了太陽光伏發(fā)電技術,在屋頂安裝太陽光伏電池,當陽 光充足時太陽光伏電池可以適應某一家庭的全部用電需求,并將剩余電量反存于電網,供用電不足時使用。 目前由于太陽 光伏電池的價格過高,我國仍沒有大范圍的推廣計劃。 據專家 預測,這種光伏發(fā)電技術通過技術革新與大規(guī)模生產,可于 2030 年后在市場上大規(guī)模出現,并對傳統(tǒng)的建筑電氣節(jié)能技 術產生沖擊力和競爭力。
3、建筑電氣節(jié)能技術發(fā)展中應該遵循的原則
建筑電氣節(jié)能技術在建筑工程中不能盲目使用,不能以 節(jié)能為目標損害了建筑的原本功能,更不能為了節(jié)能而忽略 其成本的規(guī)劃。所以在建筑電氣的節(jié)能技術發(fā)展過程中必須 要遵循以下原則。 首先,適用性。滿足建筑物照明的亮度、色溫,滿足空間 的舒適性或滿足某些建筑的特殊要求。這是對于滿足建筑物 內的人工環(huán)境完整而提出的條件。建筑電氣的技術應用必須 要滿足建筑物創(chuàng)造的環(huán)境要求,為建筑設計中的設備提供能 源供應。 其次,實際性。 節(jié)能問題本身應從國情和經濟條件角度考 慮,不能盲目為追求節(jié)能效果忽視其經濟效益的考慮,要對合 適的節(jié)能設備與節(jié)能材料進行性價比比較,使節(jié)能所增加的 時間效益和經濟效益在未來的建筑物使用過程中得到回報。 最后,節(jié)能性。 作為建筑電氣節(jié)能技術的必要條件就是其 節(jié)能性的考量。 必須要采用必要的措施,來減少甚至消除建筑物中不必須的消耗,在未來的發(fā)展過程中,應著眼于建筑電氣 設備自身電能消耗,傳輸線路上的電能消耗等問題。
4、建筑電氣節(jié)能技術發(fā)展方向
4.1 利用天然光源 作為節(jié)能工作中最為主要的一項內容就是對照明工程 的節(jié)能應用。而照明節(jié)能工程最為主要的內容就是對天然光 源的利用。 隨著人們對能源的重視,建筑物中充分利用天然光 源來節(jié)約照明用電已經廣泛應用在各建筑電氣技術中。天然 光源作為一種無限再生資源,在照明節(jié)能的實施過程中必須 要擴大應用。 制定一系列建筑物的采光標準和采光方式,并推 廣于日常生活中。
4.2 太陽能照明技術 太陽能和天然光源一樣,屬于取之不盡用之不竭的無限 能源。 太陽能照明技術可以減少溫室氣體的排放,同時節(jié)省資 源,保護地球環(huán)境。科學合理地利用太陽能照明節(jié)能技術,可 以將建筑電氣節(jié)能技術的發(fā)展推向更高的臺階,這可以將其 最為本質的原則和內涵得以展現。
4.3 能源綜合利用 控制能源問題的主要方式并不單純依靠電力使用上的 細節(jié),此外還包括對風能等自然的,可再生的能源的綜合運 用。 這就需要技術的革新發(fā)展,也是我國建筑電氣節(jié)能技術發(fā)展的主要方向。
5、建筑電氣節(jié)能技術的發(fā)展前景
我國的節(jié)能體系目前仍處于初級階段,相比一些發(fā)達國 家已經建立起的各具特色的建筑節(jié)能體系稍有不足。如英 國、美國、加拿大、日本等國家先后建立起了節(jié)能評估體系, 在各國的建筑節(jié)能技術實施過程中都依靠該體系的規(guī)范和 準則,采用定性定量的方法,對電氣節(jié)能的效果和電氣節(jié)能技 術進行評估。 相比之下,我國的建筑電氣節(jié)能技術評估體系并沒有建 立,顯示出了相對的不足性。 因此需要我國盡快學習先進國家 的經驗并分析自身的不足之處,揚長避短,這將有利于我國在 短時期內取得建筑電氣節(jié)能技術發(fā)展的巨大進步。我國現在 實行的建筑節(jié)能標準和規(guī)定對電氣節(jié)能內容沒有做出具體 的規(guī)定,加大了操作的難度。所以,國家建筑行業(yè)的相關部門 有必要對電氣節(jié)能和建筑節(jié)能測評體系的建立采取硬性措 施和實施內容的規(guī)定。 近幾年我國開展的基礎數據統(tǒng)計的工作,對各地區(qū)不同 氣候特點評估,已著手對當前用電情況和建筑電氣運行的數 據統(tǒng)計,在進行比較分析后,就將進行定量分析,針對不同的問 題和不同地域的實際情況采取不同的節(jié)能技術改造,針對各 項新產品和新技術的出現,國家出臺對應的鼓勵措施,這都有助于科研效果和科研動 力的加大,使科研成果快速傳換為大 范圍應用的產品,從而形成科研進步和生活節(jié)能的良性循環(huán)。 在此基礎上,國家可指定出操作性強、 實施審核簡便的科學測 評體系,明確劃分一些建筑電氣節(jié)能技術強制性措施,在實施 過程中加強管理,使建筑電氣節(jié)能技術發(fā)揮實效,以取得長足 的發(fā)展。我國建筑電氣節(jié)能技術的發(fā)展前景直接關系到建立 節(jié)約型社會的發(fā)展大計,將創(chuàng)造我國經濟效益和社會效益雙 豐收。
參考文獻:
關鍵詞 電梯變頻調速技術;永磁同步無齒輪曳引機;群控技術;能量反饋技術
中圖分類號TH-39 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)86-0041-02
電梯是機電一體化的垂直運輸設備、它標志著現代物質文明的發(fā)展。它集中了機械技術、電子工程、微機技術、拖動系統(tǒng)和土建施工工程等多個學術領域。目前,電梯的制造情況和市場占有率已經成為一個城市現代化發(fā)展程度的重要標志。
隨著城市高層建筑的發(fā)展,電梯成為了商用樓、住宅樓等高中層建筑物不可缺少的運輸設備,而作為高樓大廈必要配套設施的電梯的節(jié)能減排措施也引起了相關部門的高度重視,現在,國家在倡導建設節(jié)約型社會,堅持把節(jié)能作為調控經濟結構,轉變發(fā)展方式的重點課題,積極發(fā)展循環(huán)經濟,大力開發(fā)和廣泛應用資源節(jié)約等先進適用技術,保證實現節(jié)能的目標.
今天,全球的資源和環(huán)境問題都已表現出來,電梯的節(jié)能問題已經得到了世界各國的普遍關注。電梯的節(jié)能問題一直是電梯的主要發(fā)展方向之一,隨著電梯技術的一次次更新,電梯節(jié)能性能也有巨大的提高。
1電梯變頻調速節(jié)能技術的發(fā)展
最初,交流雙速電梯:屬于有級調速、模擬控制,乘坐舒適感差,能耗制動,平層精度低,電機發(fā)熱嚴重。接著,開發(fā)了直流調速電梯:有齒輪傳動,無級調速,能耗制動,舒適感和平層精度提高,相對于交流雙速電梯節(jié)電6%~10%左右。但直流調速電梯結構復雜、維修保養(yǎng)困難等原因被交流調壓調速所取代。
交流調壓調速電梯:無級調速,能耗制動、數-模混合控制。特點是:平層精度和舒適感提高,制動電流減小,運行可靠,體積小,結構簡單,便于制造和維修,相對于交流雙速電梯節(jié)電10%~13%左右。而交流驅動中交流雙速、交流調壓調速電梯性能差,能耗大而被淘汰。
上世紀90年代初推出了變壓調頻調速電梯(VVVF電梯):無級調速,能耗制動,異步電動機有齒輪傳動,變壓調頻調速電梯(VVVF電梯)特點是平層精度、舒適感進一步提高,運行平穩(wěn)。制動單元和制動電阻發(fā)熱嚴重,電機由于過熱而損壞的現象減少。相對于交流調壓調速電梯節(jié)電9%~13%左右。
變壓調頻調速電梯不僅具有噪音低、安全性高、準確平層等優(yōu)越的調速功能,而且,具有顯著的節(jié)能效果。其體現節(jié)能性能的主要方面如下:
1)VVVF啟動電流逐漸增加到電機額定電流,逐漸增加的過程中,減少了啟動電流的沖擊,減少了啟動慣性對電梯的轉速沖擊,延長了電梯的使用壽命,電能被節(jié)省了;
2)變換器方式控制電壓及頻率,可以提高電力利用率;
3)所有控制方式均采用尖端高品質技術的數位控制,以配合電壓型變換器,作變壓變頻向量控制,所以可獲得迅速靈敏的反應和更高的精密度,適應負載變動,始終保持電機的高效率運行,從而進一步提高了運轉的信賴度。
2 有、無齒輪電梯曳引機節(jié)能技術的發(fā)展
一直以來,異步有齒輪曳引機采用普通三相異步電動機,其定子和轉子都要在線圈中通過電流來產生旋轉磁場和電磁力;其傳動比大、結構緊湊、傳動平穩(wěn)等;通過蝸輪蝸桿將速度降到電梯所需要的低速度,同時產生增力效應,使轉矩大大增加,但傳統(tǒng)的曳引機機械傳動效率僅為60%~80%,其它能量通過摩擦力轉化成熱能,因此必須有油進行冷卻和;功率因數較低,即使在滿載時也只能達到0.80左右。一些大噸位超低速的貨梯,還是采用蝸輪蝸桿的曳引機,在這種應用場合運行時蝸輪蝸桿曳引機比較穩(wěn)定。
與以往使用的蝸輪蝸桿曳引機相比,永磁同步無齒輪曳引機不僅體積小,結構簡單緊湊,占用空間小的特點,而且具有振動小、噪音低、污染小的運行性能,最主要的是使用安全可靠,具有明顯的節(jié)能性能。
因永磁同步電動機具有無需勵磁電流、其稀土磁鋼的磁同密度高、低速轉矩大、拖動特性硬等優(yōu)點,所以用于拖動電梯,其效率和功率因數均顯著高于異步電動機。另一方面則來自采用無齒輪傳動的機械損耗遠低于有齒輪特別是蝸輪蝸桿傳動。
永磁同步無齒輪曳引機的轉子部分采用了高性能永磁材料,因此無需勵磁電流,功率因數近似于1。例如:一臺電梯載重量為1 000kg,額定速度為1.75m/s,平衡系數0.5的情況下當異步電機帶減速箱曳引機電機功率為15kW時,PM曳引機電機10kW即可。因此,小機房電梯都是永磁同步無齒輪曳引機,而且曳引機都是小型化,同屬節(jié)能產品,既節(jié)省能源也節(jié)省空間而且環(huán)保,成為當前曳引機的首選產品。
3能量反饋技術節(jié)能方面的體現
目前比較成熟地應用在電梯上的能量反饋技術是:雙PWM變壓變頻調速技術,它采用其中一個PWM變頻器的逆變功能取代原來單PWM變頻器的逆變功能取代原來單PWM變壓變頻調速電梯的制動單元和制動電阻,實現了雙向可逆?zhèn)鲃印⒃偕l(fā)電制動、能量反饋電網。
近年來,在永磁同步無齒輪曳引機節(jié)能技術的基礎上,電梯行業(yè)推出了能源再生功能,使節(jié)能時代更上一層樓,轉入造能時代。對于經常應用的VVVF電梯,變頻器的直流母線兩端連接能量反饋裝置,能量反饋系統(tǒng)與使用回生電阻消耗的方式不同,能量回生裝置在曳引機發(fā)電狀態(tài)下,將能量回饋到電網,實現了能源利用的高效率以及抑制機房溫度上升,節(jié)能效果非常明顯。但是,能源再生電梯的成本較高,所以,應用率較低。
電梯其他節(jié)能技術的發(fā)展也很多,例如:在大型樓宇工程中,同時需要多臺電梯,通過交通流量的分析,需要把電梯分成高區(qū)運行區(qū)間和低區(qū)運行區(qū)間,如果,樓層超過50層,還要分成高區(qū)運行區(qū)間,中間運行區(qū)間和低區(qū)運行區(qū)間。因為,商務樓中的多臺設置的電梯是獨立的,等候電梯的乘客經常會同時按下呼喚電梯停層的按鈕,這樣的結果是會使電梯同時到達同一樓層,不僅大大降低了電梯的效率,而且,對電能也造成了極大地浪費。
對于設置多臺電梯的高層建筑物,具有目的選擇群控電梯的功能系統(tǒng),運用其特別開發(fā)的智能控制程序,綜合對乘客與電梯進行更為合格的調度,顯著減少了電梯啟停次數,同等環(huán)境下,它比可提高運行效率的10%~15%。
綜上所述,電梯的節(jié)能將是今后一段時間電梯產品發(fā)展的風向標,目前,我國電梯行業(yè)已經具備充分的技術能力,足以支撐、推動電梯更節(jié)能的綠色運動。
參考文獻