高效節(jié)能電機在電器設備中的運用分析

陳方

文章編號：2095-6835（2016）13-0134-02

摘 要：隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們的生活水平得到了相應的提高，對電力的需求量越來越大。在所有電器設備中，高效節(jié)能電機占據(jù)著重要的地位。主要對高效節(jié)能電機在電器設備中的運用進行了深入分析，促使高效節(jié)能電機發(fā)揮更大的作用，為相關部門和工作人員提供有效的借鑒和參考。

關鍵詞：高效節(jié)能電機；電器設備；發(fā)電量；供電煤耗

中圖分類號：TM275 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.13.134

與普通電機相比，高效節(jié)能電機通過使用新型材料，并對工藝進行設計，在很大程度上降低了機械能，提高了輸出效率。在電力行業(yè)中，加大對高效節(jié)能電機的應用，可達到提高工作效率、減小損耗、提高用電效率的目的。

1 高效節(jié)能電機應用的必要性及發(fā)展前景

當前，國民經(jīng)濟的發(fā)展步伐加快，促使電力工業(yè)得到了大力發(fā)展，但與此同時，環(huán)境資源和經(jīng)濟之間的矛盾越來越突出。為了促使經(jīng)濟順利實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，在確保經(jīng)濟穩(wěn)步發(fā)展的前提下，必須采取積極、有效的措施，進一步節(jié)約資源，保護環(huán)境。

近年來，電機產(chǎn)品在工業(yè)領域得到了廣泛的應用，推動了電力工業(yè)的發(fā)展，給人們生活帶來了巨大的便利，但也給環(huán)境造成了極大的污染。按照我國政府頒布的《節(jié)能中長期規(guī)劃》，將節(jié)約能源作為一項長遠發(fā)展政策，電機作為消耗電能的主要設備，已經(jīng)被納入到節(jié)能降排對象中。為此，采用高效節(jié)能電機成為了我國未未來發(fā)展的一個重點，是實現(xiàn)節(jié)能的前提和保證。

一直以來，我國電力在工業(yè)需求方面表現(xiàn)得并不是特別強烈，雖然高效節(jié)能電機已經(jīng)上市很多年，但相關數(shù)據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，其在我國市場的占有率不足10%.雖然市場上也有一部分企業(yè)可以生產(chǎn)高效節(jié)能電動機，但規(guī)模比較小，僅占市場的4%，而且有一部分電動機主要出口到外海國家，國內(nèi)的需求量依然比較小。究其原因，主要是一部分電力企業(yè)節(jié)能意識比較單薄，對于“節(jié)能”概念，未能深入認識。當前，世界各國為了進一步節(jié)約能源，提高經(jīng)濟效益，保護環(huán)境，都積極采取各種有效措施進一步提高電能效率。在這種發(fā)展背景之下，“高效（節(jié)能）電機”的概念應運而生。

2 高效節(jié)能電機的應用現(xiàn)狀

電機產(chǎn)品主要應用在工業(yè)領域當中。為此，國家工業(yè)的發(fā)展速度決定了對電機產(chǎn)品的需求量，加之全球環(huán)保意識不斷提高，各個國家都在積極尋找更加有效的節(jié)能措施，尤其是歐美發(fā)達國家，已經(jīng)把高效節(jié)能電機運用在生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)中，并不斷創(chuàng)新研究，開發(fā)出節(jié)能效率更高的電機產(chǎn)品。通過分析調(diào)查，我國在2012年開始，高效節(jié)能電機主要由歐洲國家生產(chǎn)，亞洲主要集中在日本、印度及韓國等較為發(fā)達的國家，歐洲主要集中在法國、英國及德國等國家。這些國家的生產(chǎn)總量占世界生產(chǎn)總量的70%.當前，高效節(jié)能電機的生產(chǎn)量已經(jīng)逐步從發(fā)達國家向發(fā)展中國家轉移。

3 高效節(jié)能電機的運行原理及節(jié)能效果

高效節(jié)能電機，根據(jù)字面意思，主要是使用新型材料和新型電機設計，進一步提高輸出效率，降低機械能的損耗、熱能和電磁能，即輸入功率的百分值比有效輸出功率低的電機。與普通電機相比，高效節(jié)能電機的效果更加明顯，工作效率更高。一般情況下，可提高大約4%的功效，總體損耗能量比普通電機少20%左右，電能可減少15%左右。例如將55 kW的電機，根據(jù)高效節(jié)能電機比一般電機節(jié)省15%的電，電費按照0.5元/kW·h來計算，使用高效節(jié)能電機2年內(nèi)靠節(jié)電可收回更換電機的費用。

與普通電機對比，高效節(jié)能電機在使用過程中的優(yōu)點主要表現(xiàn)在以下幾方面：①節(jié)能效果更加顯著，效率更高。此外，驅(qū)動機可實現(xiàn)軟停、軟起及無極調(diào)速，提高節(jié)電效果。②產(chǎn)品的經(jīng)濟性能更高，延長了使用時間，提升了運行穩(wěn)定性。③溫升小，采用可降低損耗設計，進一步延長了使用壽命，提升了設備運行的可靠性和安全性。④減少了對環(huán)境所造成的污染。⑤其電機功率與1接近，大大提升了電網(wǎng)品質(zhì)因數(shù)。⑥不需要因數(shù)補償器增加功率，電機產(chǎn)生的電流較小，大大延長了系統(tǒng)整體的壽命。

4 高效節(jié)能電機的主要作用和運用條件

發(fā)電廠的主要作用是向全國供應電能，發(fā)電廠的生產(chǎn)過程都是通過自動化和機械化來完成的，需要使用電動機拖動帶動機械運行，需要消耗大量的電能。

一般來說，發(fā)電機的經(jīng)濟技術指標包括發(fā)電量、供電煤耗和廠用電量3個，它們之間既相互聯(lián)系又相互影響。例如，如果某廠負荷率下降1%，則會促使廠用電率升高 0.06 %.用電率每變化 1%，對供電煤耗的影響系數(shù)為 3.499%.以裝機容量 1 000 MW為例，如果按照額定工況運行，廠用電率按照 4.2% 來計算，那么廠用電消耗的容量就會達到 50.4 MW ，每年消耗的電量為 3.024×108 kW·h；如果廠用電的消耗降低 5%，那么節(jié)省廠用電消耗的電量約 160 MW·h，按照電價 0.35元/kW·h 來計算，售電收入可增加大約530余萬元。數(shù)據(jù)表明，經(jīng)濟效益非常顯著。

從宏觀角度分析，如果火力發(fā)電廠平均廠用電率降低，可有效緩解資源短缺所造成的壓力，進一步提高火電廠的經(jīng)濟效益，對日益增長的廠用電率產(chǎn)生抑制，確保了我國國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。雖然高效電動機的效率要高于普通電動機，但是從制造成本和造價角度分析，在相同條件下，高效電動機價格要高出普通電動機30%左右，增加了工程的初始投資。雖然高效電動機的價格要比普通電動機要高，但從長遠角度分析，只要正確、合理地選擇電機，經(jīng)濟性還是顯著的。因此，在選擇廠輔機設備的型號時要謹慎，盡可能地選擇高效節(jié)能電機。

在不斷優(yōu)化工藝專業(yè)后，電動給水泵已經(jīng)被取消，采用汽動引風機驅(qū)動。但是，依然有很多高壓電動機作為壓縮機、膠帶輸送機、水泵、風機等主要設備的驅(qū)動設備。為此，可以從以下幾個方面來考慮輔機設備的電動機的效率和耗能，以此獲取更好的經(jīng)濟效益：①對于每年運行時間超出5 000 h、切負荷率在70%以上的電機來說，使用高效節(jié)能電動機更為適宜。例如，電動機為2×104 kW ，如果改用平均效率提高1%的節(jié)能型高效電動機，按照運行時間5 000 h計算，那么可節(jié)省電能1×106 kW·h。②對于廠用電壓等級高、消耗廠用電大的大功率電機來說，根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，全國火力發(fā)電廠的8種風機和水泵，即排粉風機、鍋爐給水泵、循環(huán)水泵、凝結水泵、送風機、引風機、一次風機和灰漿泵，它們的配套電動機的總容量和年總用電量分別為15 000 MW和5.2×1010 kW·h，占全國火電發(fā)電量的5.8%.如果提高這些水泵系統(tǒng)和風機的運行效率，那么節(jié)省的電能將會達到3×1010～5×1010 kW·h/年，等于6～10個裝機容量為 1 000 MW 級的大型火力一年的發(fā)電總量。③在各個系統(tǒng)中，都會使用到相應的設備。這些設備所配套的電機都采用新型高效節(jié)能電機。這在很大程度上提升了供電的可靠性。這些設備一般包括發(fā)電機定子冷卻水泵、閉式循環(huán)冷卻水泵、汽機系統(tǒng)的凝結水泵、鍋爐系統(tǒng)的送風機、一次風機、磨煤機、交流潤滑油泵、氧化風機、內(nèi)吸收塔循環(huán)泵、各膠帶輸送機、循環(huán)水系統(tǒng)的循環(huán)水泵、暖通系統(tǒng)的空調(diào)冷水機、儀用空氣壓縮機、物料輸送系統(tǒng)的除灰機等。上述設備均是使用新型高效節(jié)能電機進行優(yōu)化的主要研究對象。因此，我們應當根據(jù)實際情況正確選用設備，從根本上提升電力效能。

5 結束語

隨著我國電力企業(yè)的不斷發(fā)展和進步，全球環(huán)保意識不斷提高，能源消耗將進一步降低，提高運行效率成為了電力行業(yè)的重要任務。為此，相關電廠管理人員應從實際出發(fā)，正確選用高效、節(jié)能的電機設備，進一步降低能耗，提高用電率，減少環(huán)境污染，促使經(jīng)濟和環(huán)境實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

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〔編輯：劉曉芳〕