时间：2023-05-30 10:26:56
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇节能降耗案例，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：电气；设备；检修；节能；降耗；意识
中图分类号：TM507 文献标识码：A
进入21世纪以来，我国经济社会发展建设发生了翻天覆地的变化，人们的物质文化生活水平得到了显著提高，节能降耗已经得到广大人民群众的认同和重视。节能产业作为一项新兴产业，对于广大人民群众来讲并不陌生。我国现阶段的工业产业正处于转型的关键时期，在工业生产某些方面技术已经达到世界先进水平，但是，在工业快速发展的同时，环境也受到了前所未有的污染，生态平衡受到了前所未有的威胁，人们的生产发展已经受到了严峻的挑战。我们知道，电力是工业发展打基础，因此，对电力设备实现节能降耗，对于降低企业生产成本、增加企业受益，提高企业生产效率具有重要的影响。今天，本文就是基于节能降耗背景下展开对电气设备检修中节能降耗相关问题的研究，并结合本人多年的研究经验提出了电气设备检修中实现节能降耗的有效策略，希望可以给广大同行业者提高资料参考和方法借鉴。
1 加大对电气设备的管理，实现节能降耗
近年来，笔者发现，国内各大企业都不约而同地将“降本增效”作为公司的一个战略目标，或者说是作为其保持自身发展速度和市场地位的一个重要的手段。节能管理，是近几年炙手可热的一个字眼，尤其在电力行业、钢铁行业等处于产业链最前端的基础领域，大家都开始实施各项有关节能减排的重要措施和方案。例如，电力企业针对变压器进行节能改造，钢铁企业充分利用热能实现暖气供给和发电自用，国内成功案例不胜枚举。由此可见，节能管理，一本万利。笔者长期从事电力行业，在此针对电气设备管理的节能降耗谈几点看法。
1.1 设计之初，应重视电气设备的设计、选型，优先考虑节能型产品和方案。电气设备的设计选型过程对设备的质量影响很大，设计过程准备不周，或者仓促地进行设备产品的选型，都会给后期设备的使用和管理遗留许多的问题，这些后遗症往往是治不胜治、改不胜改，导致后患无穷的不良后果，增加日后设备的维护维修费用，加重员工的劳动强度。因此我们必须重视设计方案和产品选型，实施控制和跟踪安装进度和质量，严格把握现场调试过程和质量，改善和降低投运后的设备运行维护成本。设备产品的选型过程中，要本着效益优先的原则，首先选择节能型设备。
1.2 建设期间，要做好变供配电设备设施的维护以及技术。改造和升级，提高功率因数，最大化发挥设备效能。变配电设备是电力公司的关键设备，它对电力企业的正常运营和稳定运行至关重要。因此，必须做好变配电设备的定期检修工作，由主管部门根据实际情况和借鉴业内经验，科学制订合理细致的检修细则和标准，并认真贯彻执行。平时更要做好日常巡检和巡查工作，利用各种检测仪器、在线监测仪表（比如电压、电流、温度仪表等），以及人的各种感官和经验来提前预知和发现设备隐患，及时解决这些安全隐患，消除设备故障的发生。尤其是在用电高峰期，巡查变配电设施十分必要，不仅能够有效预防重大事故的发生，还能够减少变配电设备事故对生产的影响，避免因此而造成的经济损失。
2 电气设备检修中节能降耗的措施研究
2.1 电气设备经历了设计、制作、安装、调试、运行、检修等各个生命环节，设备检修是任何电气设备设施都不可避免的必然阶段。笔者接触的诸多案例中，很多企业都非常重视“修旧利废”这一个能够有效增收节资的途径和方法。在维修中不仅要拆换，更重要的是修复。而对于那些已经报废的电气设备，其中仍有一些可以继续使用的电气元件能够拆下来继续做配件，这样坚持做下去，就会节省不少的费用。鉴于此，本文总结出以下几点措施，希望可以给广大同行业者带来帮助。第一，加强对备件的管理。我们作为电气设备检修工作人员，在电气设备检修中会遇到这样的问题，明明是这个备件坏了，却将另一个号的备件换了，或者只设备仅仅是调试的故障，却将这个部件都更换了，这些都造成了设备及材料的浪费。而造成这种现象出现的原因就是在电气设备维修管理上存在漏洞，缺乏科学的管理监督机制，维修人员没有承担起维修责任。所以，要想实现节能降耗，就需要我们建立一套适合本企业发展的电气设备维修管理机制，同时还要保证维修工作人员的素质，具体而言备件更换后由有关人员组成的鉴定组进行审核，对没有损坏而换下的备件应对换件人进行必要的处罚。另外，对更换的备件要在设备上检验，填写更换备件单，以加强对备件的监督。
2.2 加强对损坏备件的维修和利旧。已经更换下来的备品备件和材料，有很多在经过维修后还可以再继续利用，这种情况在机械类备件中尤为常见，很多机械加工件在通过电刷镀、喷涂等新工艺之后能够完全发挥其原有的用途。而实际工作中，维修人员一般不愿意花费时间和精力去对这些已下线的备品备件进行维修和利旧，这就造成了资源的浪费。维修人员不愿维修损坏备件的原因有以下几点：第一，现场缺乏必要的维修工具，没有这些工具，维修工作就只是纸上谈兵；第二，企业缺乏相应的激励机制，这就打磨了维修人员修旧利废的积极性，使其逐渐丧失了对废件修复再利用的主动性。
结语
综上所述，电气化技术以及电气化设备的进一步广泛应用，加强对电气化设备管理，降低电气化设备检修中的损害对于我国国民经济的可持续发展意义重大。因此，我们要立足实际，用技术和管理的手段来降低单位的能耗指标，为单位的节能增效做出切实有效的工作。
参考文献
[1]李蔚，吴婧华，冯涛.电气设计在工程技术上的运用[J].机电节能，2010（02）.
对汽轮机机组的给水温度实施优化控制
给水温度受到锅炉燃料充分燃烧程度以及燃料多少的影响，当水温较低时，就需要增加锅炉耗煤量与用电量，进而引起排烟的过程中出现较大的热损失，从而降低了热效率。因此，要对加煤的速度及加煤量进行控制；在停止机组运行或开启机组时，要对水温进行控制，确保其与操作规程相符。在机组运行的方面要加强维护，预防因操作与规范要求不符而引起的程序崩溃。此外，还要对加热的高压管道进行定期清洗，以便将管道内部沉淀的杂物清除，从而提高汽轮机供热的效率，有效减少热能损失。为了预防热管出现泄漏现象，应对管道进行定期检查。
为了使供热率提高以及安全运行机组，则要确保高温加热仪器当中的水位处于正常水平。在维修汽轮机时，尤其需要注意检修供热漏点以及水室所具有的密封性是否完好。因为当水室不具备良好密封性时，极容易在加压蒸汽的过程中出现泄漏现象，当冷水管与泄漏热量交换能量时，就会损失掉一部分热能，当这部分热能被损失掉时，就会降低机组给水温度，从而延长了启动机组所用的时间。
对汽轮机的停止运行、正常运转以及启动实施优化控制
在启动汽轮机的过程中，应将启动曲线作为参考来对启动参数进行选择，以确保参数的合理性。在笔者所在的电厂当中，启动汽轮机需要的冷态汽压力在2.5MPa至3.0MPa之间，所需的主温度在270摄氏度至300摄氏度之间，确保区间当中的最高温度低于400摄氏度，凝结器当中的真空压力在-50kPa至-40kPa之间。在实际启动汽轮机时，需要的暖机时间及预热时间较长，从而导致并网所需的时间也较长，因此增加了启动汽轮机时所需的用电量，不利于节能降耗。对于以上情况，笔者认为应采取以下方法来解决。
为了能够使启动时的主压力得以增加，则应先打开旁压，使其压力约为2.8MPa，随后采用手动的方式打开真空门，维持汽轮机机组真空压力在一个稳定的范围，约为-60kPa至-50kPa之间。这样一来，便能够使汽轮机当中进入蒸汽的量得以增加，从而使暖机速度得以加快，控制膨胀差值也变得相对简单，并网时间得到大幅度缩短。在运行汽轮机时，可采用以下运行方式：先定后滑再定。此种运行方式即使在负荷较低的情况下也能够维持正常燃烧效率以及水循环。也可以对液耦水泵原有的转速进行控制，或将高压喷嘴用于调节负荷较高区域的运行，这两种方法都可以实现节能。如果汽轮机运行时出现不稳定的负荷，则也可以将先定后滑再定的启动方法运用于其中，从而优化控制调频，避免损失主汽压力，确保加热效率与主汽温度能够满足启动需要。
需要注意的是，在启动环节当中，应对凝结器当中的原有水温进行控制，避免持续冷却而损失掉热量。如果需要停止运行汽轮机，则应确保停机参数的合理性，只有这样才能避免机组发生紧急停机现象，从而预防主辅设施遭到损害，减少维修用电，实现节能降耗。
对汽轮机实行技术方面的改造
改造现有汽轮机，使其结构变得完善，将能够有效实现节能降耗。运用先进技术对汽轮机加以改造，则能够在维持运行的基础上，使汽轮机运行的效率得到提高，从而降低能耗。笔者认为可以将改造凝汽器作为节能改造的突破点，这是因为冷端系统在运行时具有的安全性与经济性对发电效率起了重要的制约作用，而冷端系统主要由凝汽器及其相关设备组成。一旦凝结器出现故障，就会对机组运行造成不良的影响，实现节能降耗更是缺乏有利条件。
目前，已经发现了许多凝汽器影响机组运行的案例，所以要运用新技术改造凝汽器。笔者所在的电厂改造了凝汽器原有的端差、真空状态等；实际运行发现，在改造凝汽器后，极大降低了停机维修的几率，缩短了停机时间，因此节约了物力以及财力，节能降耗也得以实现。结语在电厂当中，实现节能降耗，存在多种方法，本文从汽轮机方面分析了节能的方法。要在电厂当中实现节能降耗，还需要认真总结经验，不仅要做好管理，还要兼顾技术改造，并让电厂员工牢记节能降耗，在工作中坚持节能降耗理念，从而降低成本，提高电厂的效益。
作者：王国庭
【关键词】水厂；节能；改造；运行方式
近年来，我国政府相继出台了一系列加强节能工作的政策措施，节能降耗工作被提到前所未有的高度，是当前各行各业的热点课题。自来水厂在实施生产的各环节中存在着不同程度的能量损耗，并因此而影响着自来水厂的经济运行和用能效益。下面就结合实例，详细说明在水厂中如何通过发现问题并经过技术改造，达到节能的目的，希望能提供经验大家借鉴。
1.修复过度磨损的水泵水封环
在开展水厂节能挖潜中对各个泵站的水泵效率进行摸底分析，发现某水厂取水泵房的水泵效率发生下降，从泵效测试结果来看，比对水泵工况曲线，小时流量降低了约300立方米。通过进一步查对泵房历史运行数据发现，效率下降现象与其前一段时间的取水泵房外取水格栅损坏修补时间相近，因此怀疑水泵在格栅损坏期间吸入异物造成水泵损坏。打开泵壳检查发现水泵的水封环间隙磨损超标，大部分水封环已磨损超过3毫米以上，个别磨损达到8毫米，远超过维护标准的0.25～1.10毫米。由于格栅损坏后，导致水泵从水源中吸入异物直径大于正常的泥沙粒径，加剧水泵内水封环磨损。水封环磨损超标将导致水泵内出水高压区到吸水低压区的泄流量増大，从而使得水泵效率大幅降低。
针对该问题，立刻对每台取水泵进行开盖检查，更换超限磨损的水封环。更换水封环后，取水泵站的水泵出水量恢复到了水泵额定性能曲线的正常水平，由表1可以看到更换水封环前后水泵效率变化非常显著。
2.改变水泵冷却运行条件
水泵轴承冷却原先从每侧均直接引流一组冷却水，冷却水经轴承后夏季水温温升0.8℃，但冷却水量调节已经很细，再调节将容易发生阀门堵塞。后选择把冷却水改为双侧返流使用，在驱动侧的轴承冷却水再供给非驱动侧，改造后温升1.6℃，整体不超过30℃，冷却水量却减少了一半，从而节约了相应冷却水的水资源费用以及加压能耗。
3.水泵泵壳及叶轮喷涂节能涂料
水厂配水泵站安装14SA-10A型和24SH-9A型双吸离心泵均为铸铁材质的水泵，这组水泵使用已经有10年以上，泵体内部锈蚀较为严重，泵壳凹凸不平，采用高分子超滑涂层对其进行节能改造，改造后经测试水泵能耗降低最大可达到10%。
分析节能原因：改造前泵壳打开可见泵壳内壁和叶轮表面已经严重锈蚀，其中泵壳部分表面锈蚀层达到1-2厘米，叶轮表面锈蚀深度有3-5毫米，通过喷砂打掉锈蚀层后，使用高分子涂料和填料进行抹平和喷涂处理，处理后表面粗糙度可达到Ra
故此对于非不锈钢的水泵机组进行推广应用，统计数据如下：
其中第二批喷涂后出现水泵出水喘振现象，导致无法阀门全开运行，系统效率不升反降，故此但这属于极个别的现象，主要是喷涂后个别水泵在低扬程区域流量曲线与效率曲线形成双峰特性所引起的。除了这一项特例外，水厂旧水泵采用喷涂后多达十几种型号水泵效率都得到提升。
4.改进运行管理方式
水厂部分设备是分多期采购的，不同批次的设备之间可能存在性能差异，故此可以通过能效分析，寻找运行组合优化方式达到节能目标。
案例1、某水厂的内部提升泵站的提升轴流泵分两批采购，在装机后经运行统计比对发现，后一批采购的水泵效率要略高于前一批水泵，两者之间的效率相差在2.5～5%之间。
故此，通过比对历史数据，在日常开泵时，对水泵的开停机进行了优先级分级，日常供水负荷未达到最大值时可以优先启动第二批水泵，第一批水泵仅保持最低限度的运行。通过调控开停泵优先次序基本上达到主用机组全部都是高效泵组，而低效泵组仅作为备用机组使用，使得整个泵站的电耗有所下降，见表2。
案例2、水泵泵站吸水井分为东西两侧，每侧配两台机组，合计4台水泵，由于两侧管路流量特性相似，以其中一侧为例，开单台机和开双台机组，则其泵站吸水井到出水总管回合段的水流流速相差一倍，而管路无论是动压头和阻力都是和流速的平方成正比。
故此根据如此分析，在开两台机时合理平均分配吸水井机组负荷流速将较负荷集中在一侧时低一半，管路摩擦及动压头损失相差4倍，实测两种不同运行方式之间水头损失相差超过0.7米，当取水管路越远时影响也将更明显。
通过工艺、设备综合分析，把找到的各项机组运行管理要求逐步细化，最终达到优化节能降耗的目的。
5.结语
总之，水厂节能工作需要从基本细节之处着眼，通过完善基础的运行维护标准和系统的能效数据统计分析，在不影响正常供水压力的前提下，制定出有效可行的节能方案，尽力在减少成本的情况下创造更大的经济利益，使水厂处于良好运行状态，这也是企业可持续发展的前提和基础。 [科]
【参考文献】
今天，我们在这里召开全市工商经济推进会，其目的就是全面回顾我们前8个月的工商经济工作，分析判断当前形势，围绕存在的问题和不足，认真研究思路和对策，在今年后四个月大力推进，密切结合我市实际，继续保持旺盛的工作激情，采取更加得力的工作措施，确保我市2014年工商经济及财税金融目标任务园满完成。刚才，同志和同志已经分别就工作做了安排，我非常同意他们的意见和部署。下面，我再强调几点意见：
一、当前的工商经济形势和任务
2014年国家为转变经济发展方式创造良好环境，引导各方面把工作着力点放在加快经济结构调整、提高发展质量和效益上，放在增加就业、改善民生、促进社会和谐上。实现上述目标，要保持宏观经济政策的连续性、稳定性，提高针对性、灵活性、有效性，处理好保持经济平稳较快发展、调整经济结构、管理通胀预期的关系，更加注重稳定物价总水平，防止经济出现大的波动。主要表现在：
（一）国家继续实施积极的财政政策。保持适当的财政赤字和国债规模。今年拟安排财政赤字9000亿元，其中中央财政赤字7000亿元，继续代地方发债2000亿元并纳入地方预算，赤字规模比上年预算减少1500亿元，赤字率下降到2%左右。
（二）着力优化财政支出结构。增加“三农”、欠发达地区、民生、社会事业、结构调整、科技创新等重点支出；压缩一般性支出，严格控制党政机关办公楼等楼堂馆所建设，出国（境）经费、车辆购置及运行费、公务接待费等支出原则上零增长，切实降低行政成本。
（三）继续实行结构性减税。依法加强税收征管。对地方政府性债务进行全面审计，实施全口径监管，研究建立规范的地方政府举债融资机制。
（四）实施稳健的货币政策。保持合理的社会融资规模，广义货币增长目标为16%。健全宏观审慎政策框架，综合运用价格和数量工具，提高货币政策有效性。提高直接融资比重，发挥好股票、债券、产业基金等融资工具的作用，更好地满足多样化投融资需求。
（五）着力优化信贷结构。引导商业银行加大对重点领域和薄弱环节的信贷支持，严格控制对“两高”行业和产能过剩行业贷款。进一步完善人民币汇率形成机制。密切监控跨境资本流动，防范“热钱”流入。加强储备资产的投资和风险管理，提高投资收益。
财税金融是经济工作的重中之重。金融是经济的血液，财税是经济的根本。财税金融工作水平体现经济工作水平，财税金融工作事关经济社会发展、统筹城乡发展全局，事关我市战略目标的实现。从我市工商经济发展情况看，2014年无论是完成“十一五”后续建设项目，还是启动“十二五”规划重大项目，以及应对通胀风险和加大民生投入等，都需要财政增加投入，需要保持宏观经济政策的连续性、稳定性。在贯彻2014国家宏观经济调控的同时，全市财税金融、审计、统计、保险工作面临诸多发展机遇：一是扩大内需保增长政策的实施。中央政府实施积极的财政政策，用于基础设施、公共交通、生态环境、社会事业、民生工程等方面的建设，通过扩大内需来促进经济增长。二是民生投入的加大。上级财政继续加大民生等社会事业投入，对基层的补助大幅增加，尤其是今年市级财政发放中小学教师及其他事业单位绩效工资，这些都将有效地刺激消费，带动相关税收增长。三是保险业发展的前景广阔。随着我市经济社会的发展和群众保险意识的增强，将会迎来更大的发展空间，保险行业地位也将进一步提升。所有这些不仅是今年我市财税金融、审计、统计、保险工作的发展机遇，更是全市经济社会发展的强大动力。因此，我们一定要认清当前形势，千方百计做好工商经济工作，把握财税金融这个重点，持续推进我市工商经济发展。
二、提高认识，高度重视节能降耗，增强紧迫感和责任感。
我市的工商经济发展离不开财税金融，也离不开节能降耗。在现代化建设中必须实施可持续发展战略，使生产力的发展与人口增长相适应，经济增长与资源、环境相协调。我们必须从战略高度充分认识节能在可持续发展中的重要意义，增强紧迫感和责任感。
节能降耗是保护环境、实施可持续发展战略的重要途径。目前，我市环境污染还没有得到彻底解决，生态破坏加剧的趋势尚未得到有效控制，年排放二氧化硫近万吨，酸雨面积已占国土面积的%，空气质量达标城市仅占/，流经城市的河段%受到不同程度污染。尽快遏制生态环境恶化状况，改善环境质量已成为我国可持续发展亟待解决的问题。
节能降耗是转变经济增长方式、增强企业竞争力的重要措施。加入WTO以后,我国企业面临的市场竞争压力会越来越大，只有转变经济增长方式，走内涵发展道路，大力节能降耗，降低成本，提高效益，才能增强企业的国际竞争力。据测算，我市的工业产品能源、原材料的消耗占企业生产成本的%左右，若能降低1个百分点就能取得多万元的效益。节能降耗、提高能效对企业降低成本、提高效益、增强竞争力具有决定性的作用，对于工商经济发展至关重要。
三、进一步加强工商经济、节能降耗的对策与措施
（一）加强财税金融工作，形成工作合力
财税金融部门是我市的要害部门，一定要形成工作合力，共同担当责任，有效防范化解各种矛盾，做好四项工作。一是国税、地税部门必须克服困难，千方百计完成年初确定的目标任务，要做到不折不扣，不讲价钱；二是在财政调控上，调济适度，在风险防范可控条件下切实做好资金的科学调派；三是在信贷方面，我们面临的困难确实很多，大家要积极想办法加以克服，特别是财税金融部门突破现在的金融、财政面临的“瓶颈”，迎难而上。四是抓紧体育馆、建设路、兴远路等土地的收储拍卖工作，做到一边收储一边拍卖，收储哪块土地，拍卖哪块土地，必须按倒排时间表加以推进。只有通过做大土地文章、基金文章才能有效化解财政风险、经济风险、社会风险。
（二）加强行政管理工作，破解工作难题
针对我市工商经济工作中存在的差距和薄弱环节，要深刻剖析原因，挖掘潜力，研究提出切实有效的对策和措施。村镇银行等重点工作也要抓紧加快推进，有效化解融资难，贷款难。财税部门要切实搞好协作配合，做到财税征管信息交流共享，搞好收入进度衔接，加大联合征管和稽查工作力度，保持工作步调高度一致，增强征管工作的合力。政府有关职能部门和单位要切实履行协税护税职责，有代扣代缴义务的，要严格按照“先税后证”、“先税后费”的要求足额扣缴相关税费。没有代扣代缴义务但有监管责任的，要及时向财税部门提供涉税信息，主动配合征管部门加强所监管企业和项目的税费结算清缴。司法部门要为财税征管、协税护税提供司法保障，依法严厉打击重大涉税违法行为，以营造良好的财税征管环境。政府办、监察局、财税部门、法制办等相关部门要建立强有力的税收协控联管工作机制，研究制定税收协控联管工作的办法和措施，做好涉税信息的采集、整理工作，联合开展督促检查，强化协作配合，以形成齐抓共管的工作格局。
（三）抓好节能降耗工作，促进工商经济
1、加快结构调整，优化能源结构。合理调整产业结构和产品结构，大力发展低耗能的第三产业和高新技术产业；用高新技术改造传统产业，提高产品的附加值；加快淘汰能耗高、效率低、污染重的工艺、技术和设备。发展洁净煤技术，扩大天然气利用，开发新能源和可再生能源，增加优质能源供应，促进我市能源利用向高效化、清洁化方向发展。
2、大力推进节能技术进步。加快建立以企业为主体的技术创新体系，组织重大技术开发，推动“产学研”联合，促进节能科技成果的产业化。重点开发和推广节约和替代石油、洁净煤、节电、多联供、余热余压回收利用、建筑节能等重大节能技术，提高能源利用效率；组织实施节约和替代石油、洁净煤、电机调速、绿色照明等重大示范工程，加大支持力度；积极培育和发展节能技术市场，运用市场机制促进新技术、新产品的推广应用。
3、探索建立市场经济条件下推动节能的新机制。积极推行基于市场的节能信息传播机制，通过制作和节能案例，促进节能新技术、新工艺、新设备的推广应用，引导企业进行节能技术改造；推行基于合同能源管理的技术服务机制，以克服节能新技术、新产品推广中的市场障碍；实施综合资源规划和需求侧管理方法，以引导资源利用的合理规划和配置；借鉴发达国家采取的政府与企业自愿协议方式推动企业节能；建立节能投资担保基金，发展和完善节能投融资机制，促进中小企业节能技术改造和节能新技术、新产品的推广使用。
4、政府机构带头节能。我市政府机构的能源消耗约占全市能源消耗总量的％，政府机构用电量接近全国农村用电总量，每年仅能源费用就超过万元，已成为财政支出的重要组成部分。发达国家已将政府机构节能作为国家节能政策的重要内容。因此，我们市县两级政府机构一定要带头做好自身节能，可以减少公共财政在政府能源消费方面的巨大开支，推动全社会节能工作的深入开展。
5、加强节能宣传、教育和培训。信息部门要加快建立节能信息和情报网络系统，充分利用现代信息技术手段，丰富信息资源，搞好信息交流，为全市工商企业提供先进的技术与管理信息，促进企业节能工作上水平、上台阶；新闻宣传机构要加大经常性宣传和培训教育力度，增强全民的资源意识、节约意识和环境意识；各级政府有关职能部门要深入实际调查研究，发现和总结节能先进典型和经验，及时组织交流和推广，发挥典型的示范和引导作用。
[关键词]火力发电厂、锅炉、汽轮机、电气、节能降耗
中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）19-0062-01
能源是社会经济发展的重要基础和动力，但是当前我国对于煤炭等能源的利用率较低，在耗能量不断增大的同时，环境污染问题也日趋严重。基于此，为了实现我国社会的持续发展，必须注重对火力发电厂节能降耗升级策略的研究。对此，本文首先介绍了火力发电厂节能降耗的重要性，然后从火电厂厂用电、锅炉、汽轮机三个方面分别提出了相应的节能降耗措施，以期实现火力发电厂的经济、稳定运行。
一 、锅炉部分
1、回转式空气预热器柔性密封改造
原锅炉回转式空气预热器由于结构庞大，密封性能较差，大机组投运一段时间后空预器漏风往往达 7%～10%，甚至更大，严重影响了锅炉效率和风机的电耗。
改造采用新型弹性密封组件，是一种先进的回转式空气预热器密封技术，具有零间隙、耐冲刷、耐磨损、耐高温、耐腐蚀、弹性好、密封磨损量自动补偿、不增加风阻等特点；采用合页弹簧技术，允许空预器的转子在热态运行状态下有一定的圆端面变形及圆周方向的变形；采用密封滑块自合金，高温下干磨擦系数 μ=0.1.对主轴电机驱动电流影响较小；空预器漏风率会随着运行时间的增长而适当变大，可利用停炉时进行检查并重新调整密封组件。
空气预热器柔性密封改造当前已有较多成功实例，某600MW机组改造前测得空预器 A/B侧漏风率分别为8.30% /7.90%，通过一系列针对性的试验和最终调整锅4.64%/4.38%，漏风率平均下降 3.59% 。根据 600MW 机组参数变化对煤耗率的影响计算，该机组每年可节电436.46万kWh。
2、风机节能改造
当空预器改造后漏风大幅下降，但环保逐步要求增加脱硫系统 、脱硝系统，烟尘排放要求电除尘器改造为电袋复合或布袋除尘器等因素，都会使锅炉各种风机实际工作点大幅变化，导致各大风机不断需要进行改造。根据机组的实际情况，改造的方案多种多样，常见的有轴流风机转子节能改造（减少叶片数）、选用高效风机叶型增容改造、轴流静叶可调风机改造为动叶可调、引风机和增压风机合并改造、增压风机加旁路提高运行灵活性节电改造 例如某电厂1000MW 超超临界机组原配有两台轴流风静叶可调的引风机和增压风机，电厂决定拆除脱硫的 GGH 后需要对风机系统进行节能改造，改造方案选用引风机和增压风机合并，单速轴流静叶可调风机改造方案。具有节电量显著的特点，一台风机改造费用约为 200 万元（包括加固 、烟道等其他费用），改造后一台风机年节电量为 405 万 kWh，改造后两年即可回收投资。
3、 锅炉燃烧优化调整
新机组投产，机组的控制系统往往没有经过细致地调整，特别是锅炉系统，有必要进行燃烧调整优化的工作。通过一系列针对性的试验和最终调整锅炉控制逻辑、控制函数和整定参数，可以消除存在的 相关设备缺陷，使锅炉运行的安全可靠性和经济性有一定程度的提高。某超临界 600MW 机组实施锅炉燃烧优化调整后，消除了锅炉燃烧器损坏等重大缺陷，排烟温度下降 10℃、主汽和再热汽温度平均提高 4℃～5℃、石子煤排放平均下降千分之四，氮氧化物排放有所下降，供电煤耗下降达 3g/kWh，综合效益十分可观。
二、汽轮机部分
汽轮机设备及其系统是火电厂重要的组成部分，近年来汽轮机的设计水平有了很大的提高，节能降耗潜力较大。
1、汽轮机本体改造
汽轮机本体节能改造工作主要分成三部分，即汽轮机通流部分、汽轮机汽封系统以及汽轮机的进汽和排汽部分的改造。
目前国产和首批引进技术生产的亚临界300MW 汽轮机用户纷纷采用先进的三维流场动静叶片设计技术实施了通流部分改造，实践表明可以大幅降低汽轮机的热耗，是一项成熟的改造技术。目前采用先进的三维流动设计技术，改造后300MW 亚临界汽轮机热耗可以达到7960kj/kWh左右。如果改造前汽轮机设计热耗较差，不可修复的老化损失较严重，改造后机组实际运行煤耗可降低 8g/kWh～10g/kWh 左右。
汽轮机进汽部分的改造主要是减少进汽部分的节流损失和尽量避免汽流激振，消除轴承振动大的缺陷。某 600MW 机组进汽部分的改造包括配汽系统优化和进汽调节阀门重组、设置合适的阀门重叠度，可大大减少进汽的节流损失和大幅减少因部分进汽引起的汽流激振，改造后机组轴承瓦温下降了20℃～30℃ ，振动下降了 20ūm～70ūm，在 500MW负荷汽耗降 0.1kg/kWh，折合煤耗约 2g/kWh。
2、汽轮机辅机及其系统改造
汽轮机辅机及其系统的节能改造包括各种水泵的改进和热力系统的节能改造。由于设计以及选型的不合理，有些水泵压头余量过大和水泵本身效率不高，通过水泵性能和管路特性测试，正确评价水泵节能潜力是水泵节能改造可行性研究的关键。例如某电厂对前置泵和凝结水泵的改造案例提供了水泵节能改造的原理和方法，包括车削叶轮 、流道打磨 、修正进出口角等叶型优化改进、选用高效叶轮等可降低电耗和提高水泵效率循环水泵流道涂特殊涂料也可提高循泵效率，节电效果十分明显。
三、电气部分
据主机负荷调节辅机出力的节电目的。采用的主要技术有变频调速、永磁调速和电机由单速改为双速等。由于目前火电机组负荷率相对较低，各类调速技术节能效果十分显著。例如300MW机组凝结水泵采用变频或永磁调速后节电率可达30%～50%。若采用变频技术，设备及配套投资约为150万元～200万元之间，但年节约电费可达70万元～100万元左右，3年内肯定能收回成本；某 330MW 机组一次风机改造后各负荷点节电率分别在20%～40% 范围内，风机平均功率从1150kW 下降到590kW ，以运行7000小时计算，年节电量达773万kWh；某600MW 机组循环水泵电机改为双速，单台电机改造费用约35万，若保守按一台循环水泵一年内有3个月投入低转速运行就可节电约200万kWh，一年内可回收成本。
近年来，随着技术的不断成熟和可靠，变频调速器功率已越来越大，变频器使用范围也越来越广，从最初用于小型辅机 、凝结水泵等逐步发展到各种风机，甚至循环水泵，节电效果十分显著。但改造时均要增加辅助系统（变频器、永磁调速器等），在带来可观的节能效益的同时，也带来了系统复杂化、整体可靠性下降 、维护修理费用增加等问题。因此，改造前必须扎实做好多方案可行性研究，择优选择投资回收期短的项目。
四、几点建议
1、火电厂的节能减排范围很广，建议有条件的燃煤电厂开展《机组节能潜力评估》，围绕着不可控损失和可控损失的组成 ，开展机组的节能潜力的评估和分析，找出电厂主要节能环节。
2、根据电厂主要的节能环节，制定节能降耗计划和目标，采取针对性的措施，挖掘节能减排的潜力，进一步降低企业能耗。
3、运行人员的深入细致地分析、正确有效地调整，是电厂节能降耗的重要组成部分，应继续狠抓节能小指标，进一步开展运行人员的节能竞赛。
参考文献：
[1] 崔国智；王刚；；火力发电厂锅炉运行优化策略分析[J]；山东工业技术；2015年06期.
[2] 吴吓华；；探讨火电厂中锅炉运行优化设计[J]；中国新技术新产品；2014年22期.
[3] 田玉强；；刍议提高火力发电厂锅炉运行的方法[J]；山东工业技术；2014年21期.
[4] 常家宾；那仁；；电厂锅炉的节能现状及节能降耗技术[J]；科技与企业；2014年18期.
[5] 杨永清；；火力发电厂锅炉运行优化策略[J]；中国高新技术企业；2014年26期.
（一）与目前国际国内提倡的节能减排降耗不相吻合
能源缺乏与浪费俨然已成为世界性问题，节能减排降耗已被提到国家政策层面倡导，从小事做起，从点滴做起，已成为节能减排降耗的主要做法，机关每天、每月、每季都要支付这笔未产生任何效益的电费，实在令人痛惜。
（二）没有建立能耗设备节能审查机制
机关缺乏专业的人才，建立节约性机关从机制上没有保障。节能监管手段比较单一，以及人员增加的刚性需求，在一定程度上影响和制约了节能减排工作的深入开展，对实现节能目标造成困难。
（三）宣传教育不够
调查中有人认为频繁开关对机器不利，没有做到及时关机；有人因事外出，下班前没有返回工作岗位，致使没有及时关闭计算机；有人没有意识到待机状态耗电量惊人，从而没有引起足够的重视。
（四）日常管理者缺乏操作性强的管理手段
对于节能减排降耗，仅限于领导大会讲、小会说，缺少科学的技术手段，没有完整的、方便的、可靠的信息披露渠道，也没有科学有效的奖惩机制，管理方法滞后，致使部分员工有A机关家大业大，浪费点没啥的思想。
二、建议措施
（一）强化对人员管理
利用机关科技网络技术的介入，依托现有的科技力量和内联网资源，将全辖200多台电脑全部纳入考核范围，对工余时间对不关机人员进行监测，一台电脑对应一个IP地址和MAC地址，全部地址的集合就是要挖掘的对象。通过IP地址定位识别未关机的电脑，具体到机主个人。科技部门通过数据筛选生成EXCEL表格，定期把结果传送至人事部门，由人事部门责成各科室上报未关机原因，开展原因分析，对图1红色和黄色区域部分加强管理。
（二）增加科技控制手段
对A机关在用的计算机重新设定“电源使用方案”，将“关闭监视器、关闭硬盘、系统待机、系统休眠”的时间设定在一个合理的范围内。通过这种配置使得长期没有进行操作的计算机自动关机，利用计算机自身的功能控制达到节能的效果。
三、审计成效
（一）实现了绩效审计成果的有形化
机关各部门联合下发《关于加强计算机安全及节能降耗的通知》，要求各部门加强计算机管理。仅用一周时间，“节能减排工作方案”制定并投入运用。方案实施3个月后，我们对节能数据又进行了统计，当年9至11月份与上年同期相比，A机关节约用电4420度，节约电费3646.5元，实践证明，A机关内审科在“节能减排”绩效审计建议中提出的节能降耗方案有了实际的效果。
（二）具有推广价值和可操作性
仅A机关一家中小型单位，一年就能节约电费近2万元，推而广之，如果全国行政机关均能做到定时开关机，节约金额更是一个可观的数据。该种方法投入零费用，投产零时间，即不需要投入任何软、硬件成本，不会引起成本费用的增强。
四、增值型审计的延伸启示
（一）内审延展性的优势得以显现
本案例就是通过对多个年度电费消耗数据的分析和观察，发现了电能消耗中的问题，并通过对当下内控措施做实质性测试，找出实质性缺陷，提出了改进意见。
（二）内审组织治理的职能得以发挥
根据IIA的最新要求，内审要向管理审计转型，向绩效审计转型，要为组织提供增值。要由“对不对”提升至“好不好”，乃至上升至“如何更好”的高度，要由“纠正”至“完善”，再到“建设性”建议的长足进步。内审区别与其他审计关键之处，也就是其为组织治理结构服务。通过这次节能减排审计，从绩效角度去考虑，内审确实在节约机关运转成本方面做出了贡献。
（三）内审技能转型得以锻炼
1.1技术方面
早在20世纪末，我国就对老式汽轮机开展了一系列的技术改革。历经多年的实践，我国在汽轮机节能方面的革新已取得了很大的成就。经过技术改造之后的汽轮机不但可以有效降低能耗，同时还能够有效地提升热效率，提高能源的转换率，而且还可以有效提升汽轮机运行的安全性与稳定性。因此，目前我国已充分具备对汽轮机实行技术改造与技术节能的基本条件。
1.2经济方面
在对火电厂的汽轮机实施技术革新以前，必须要首先了解技术革新后的成本收益，从而尽量避免为实现节能目的而投入太多成本现象的发生。通过大量的革新成功案例分析可知，与对现有汽轮机实施改造花费的成本相比，购买新式汽轮机所花费的成本要高出很多，并且经过一系列的改造后，可以大大降低汽轮机的能耗量，同时不会影响到火力发电厂的经济效益，因此，从经济方面分析，改造汽轮机具有可行性。
2火力发电厂汽轮机能耗高的部位及原因
2.1汽轮机组能耗高的原因
汽轮机是火力发电厂中的一种原动机。一般情况下，汽轮机主要是与泵、发电机、锅炉以及凝汽器等设备进行配套使用。汽轮机耗能量大的主要原因有以下两点：（1）汽轮机本身、喷嘴室以及外缸极易发生变形，低压缸出汽边水腐蚀的现象也非常严重，隔板汽封以及轴端汽封的漏气现象非常严重，调节阀油动机的提升能力不强，气阀压损大，热力系统也极易发生泄漏现象等；（2）汽轮机组运行与调整，并未选择有效的优化运行方式、凝汽器真空偏高以及冷却水温度过高等都会增加能耗量，从而增加火力发电厂的成本支出。
2.2水冷凝汽器方面存在的问题
在水冷凝汽器方面主要存在以下问题：（1）冷却水水质。如果冷却水的水质不佳，那就极易导致凝汽器的钢管出现结垢现象，从而对汽轮机排汽换热操作产生一定的影响；（2）耗水量较大。在水冷凝汽器发电机组中，其多于90%的耗水量都会在冷却塔内蒸发；（3）凝汽器发生泄漏现象，冷却水会流入一定量的凝结水并且进入到锅炉中。给水质量较差会造成汽水的品质超出标准，而给水在长期超标的状态下或是有大量的冷却水进入到系统中，都会造成锅炉水冷壁产生比较严重的结垢现象，进而会引发垢下腐蚀，然后水冷壁管会发生爆炸或者鼓包现象，而且还会造成蒸汽中带有大量的盐分，使得流通部分以及汽轮机阀门产生比较严重的盐垢，不但会减小通流面积，而且还会降低机组的出力。除此以外，在调节汽门以及主自动汽门发生严重积垢现象之后，极易产生卡涩，进而导致机组超速。
3火力发电厂汽轮机运行节能降耗的措施
3.1降低冷却水温
在开式循环系统当中，外界的自然条件会直接决定冷却水的温度。然而在闭式循环系统中，影响冷却水温度的因素不仅包括自然条件，同时还要受到设备运行情况的影响。所以，为了能够定期、有效地检查循环水的水质，要深入分析实际情况，必要时可以加入一定的药品。在冷却水塔运行过程中遇到障碍的时候，其出水口的温度会大大提升，所以为了能够有效保证水塔的正常、稳定运行，必须要严格制定与充分贯彻落实维护责任制，要定期检查水塔内部的填料、喷嘴以及排水槽的运行情况，从而有效防止发生局部阻塞而对冷却效率所产生的不良影响。
3.2保证锅炉补给水的温度
如果给水温度偏低，不但会增加锅炉燃煤量，而且还可能会造成锅炉排烟量温度的急剧上升，增加排烟所带来的热损失，进而降低锅炉的生产效率。对此可以采取以下措施给予解决：
3.2.1在气轮机组大、小修检查时对加热器实施检漏操作。对高加筒体以及水室隔板实施密封性检测操作，对加热器铜管实行漏检操作。一旦水室隔板加工焊接不良进而引发质量问题，那么往往会导致高压给水出现“旁门左道”现象，而一些铜管会缺乏经过加热操作，这样就会大大影响到蒸汽与水之间的热量交换，导致水温无法上升；加热器受热面筒体密闭性产生问题，这样就会在发生阻塞时，减少蒸汽对给水的热交换，从而降低水温。
3.2.2保证加高的顺利运行。为了有效提升锅炉的给水温度，可以对加高采用以下操作：（1）合理选用疏水器；（2）合理选用换热器。例如可以选用管板U型管式高压加热器，其具有传热速度快及焊口少的优势；（3）合理调整加高进汽量。
3.3保持凝汽机的最佳真空状态
作为火力发电厂汽轮机组的一个必不可少的组成部分，凝汽器主要是负责把汽轮机的排汽经过冷却后凝结成水，从而产生高度的真空，这样就可以促使进入到汽轮机内部做功的蒸汽发生膨胀直到低于大气压，从而增加做功。假如凝汽器无法正常稳定地运行，那么就会严重影响到汽轮机组的稳定、安全运行。所以，为了有效实现火力发电厂的节能目标，必须要保持凝汽器达到一个最佳的真空状态。对此，可以采取以下措施：
3.3.1清洗冷却面。由于在凝汽器内经常会存在一定的污垢热阻，而这也可能会阻碍到传热过程的顺利进行，因此必须要对此给予充分的重视。在凝汽器的运行过程中，循环冷却水往往是选用经过严格预处理的厂内水，而且还要严格安排冷却面清洗的周期。在通常状况下，清洗冷却面时往往会采用由酸洗法与干洗法组成的二步法。因为冷却面结垢往往是经过长时间的累积后才会对真空产生影响，所以为了能够有效判断冷却面是否存在结垢现象，那么就可以将其与冷却面洁净时所产生的运行数据进行对比分析。在冷却面结垢以后会大大增加凝汽器冷却管中的阻力损失，因为在冷却面结垢的初始阶段，污泥会比较多，而且结垢比较疏松，那么此时就可以选择采用干洗法。此方法的主要操作步骤如下：借助汽轮机日开夜停的契机，利用除氧器中的热水将凝汽器的汽侧灌满，然后再利用风机将冷却管的内部吹干，在确保泥垢已经出现龟裂现象以后，再利用冷水将其冲洗干净。假如凝汽器的冷却铜管装结有比较坚硬的泥垢以后，此时真空降低，就会严重影响到设备的正常运行，那么就应该选择酸洗法。此方法的操作步骤如下：选择浓度为5%的有机酸作为主洗剂，然后对铜管实施清洗操作。当腐蚀的速率低于标准1m2/h的时候，要在其中加入浓度为0.2%的氢氟酸、浓度为0.5%的铜腐蚀剂以及酸腐蚀剂，除此以外，还要加上一定量的渗透剂，要按照O.1m/s的流速实施循环清洗操作，同时需要注意的是必须将水温保持在40℃左右。在测试连续两次的酸度能达到相同数值时就可以结束清洗操作，之后再利用高位冷却塔水源进行大流量的反复冲洗操作，并且在其中掺入一定量的工业磷酸三钠，经过反复中和之后，再将其排放出去。如果经过酸洗之后的铜管颜色为铜黄色，那么就可以判断并没有过洗现象的发生。因为循环水中含盐的数量非常低，因此在运行一段时间之后，铜管的表面就会产生一层致密的Cu（OH）2保护膜，这层膜可以有效隔离水和铜表面的接触，进而有效避免腐蚀现象的发生。
3.3.2降低凝汽器的热负荷。为了有效提升凝汽器的热效率，可以采取有效措施设法降低凝汽器的热负荷。对此，可在凝汽器的喉部加设一套装置，操作方法如下：第一种方法，可以在凝汽器的喉部加设一套雾化式喷头，借助于接触式传热的作用，能够有效地吸收一定量的凝汽器凝结热，这样就可以使一些补充的除盐汽水在凝汽器中生成一个混合式的凝汽器，从而能够有效降低表面式凝汽器的热负荷，进而将凝汽器保持在一个良好的真空状态；第二种方法，将一个表面式加热器加设在凝汽器的上部与排气缸喉部之间的空间内，并将此加热器的入口与工业水系统连接起来，将其出口送达到化学供水系统，然后实现对生水的加热操作。尽管此方法可以有效降低凝汽器的热负荷，然而其也存在一定的弊端：首先，其会增加凝汽器支撑的质量载荷；其次，由于新装的生水加热器铜管会加设在汽轮机组凝汽器冷却水铜管的上方，这样就会产生一定的气阻。所以，为了能够有效解决此方法所产生的不良影响，在制定工程设计方案以及施工的过程中要充分考虑实际状况，有效地避开缺陷，找到行之有效的改造措施。
3.4加强对汽轮机组运行过程的管理
3.4.1加强对汽轮机组启动过程的管理。要严格按照相关的规章制度启动汽轮机，要实时地监控汽轮机的启动以及冲转参数等，要将主汽压维持在2.5～3.5MPa范围内，要保证其主汽压的温度不低于300℃，保证其最高温度不得超出标准温度的50℃。除此以外，还要保证凝汽器的真空度不高于60kPa。当然，在汽轮机运行的过程中，可能无法完全达到上述的标准参数。有时候，其真空度会高于80～90kPa，汽压会高于2.5～3.5MPa，因此，每次汽轮机启动之后都必须要经过一个长时间的暖机过程，这样就大大增加了并网时间，而且还会使得启动汽轮机所需的电力大大增加，会影响到暖管的效果，造成启动汽轮机的主汽压偏大。对此，可采用“开高低旁”的做法，要将主汽压的数值保持在2.5～3.5MPa范围内，同时将其真空度维持在65～70kPa范围，对此最有效的操作即为控制蒸汽量，这样能够有效提升汽轮机暖机效率，从而有效控制胀差，并且可以大大缩短并网的时间，进而实现降耗目标。
3.4.2加强对汽轮机组运行过程的管理。为了有效地控制汽轮机组的运行过程，可以采用“定-划-定”的模式。在低负荷的施工状况下，为了有效保证锅炉内部燃烧和水循环的稳定性，有效控制水泵轴在临界转速上所受到的限制，可以借助定压调节的方法，调节高负荷区域的喷嘴，并且采取更改通流的面积的方法来确保汽轮机的高效运行；针对汽轮机运行过程中的负荷中间区域，往往是采取调节汽门的方法来关闭运行。此模式能够有效地调整与适应负荷的改变，从而使其能够充分适应汽轮机组一次调试的准确性，大大减少调节中所失去的流量。在汽轮机组高负荷运行的状态下，需要适当地提高主汽压力与温度，这样才能有效地保证加热器的利用率，并且适时地控制加热器的水位，进而有效降低汽轮机加热器的压力，实现提升给水温度的目标。
3.4.3加强对汽轮机组停机过程的控制。汽轮机组停机的时机是非常关键的，所以必须要选择适宜的温度，并且在设备良好的状态下，实施停机操作。例如在正常运行中往往是用滑参数的方式来完成停机操作。这样不但可以有效借助系统内部的余热来实现发电，而且能够大大地降低系统的温度。可以有效地控制锅炉等设备的温度，而且也为设备的维修与维护提供了便利条件，进而实现降耗的目标。
4结语
【关键词】硫酸生产；能源；综合优化
1 概述
硫酸，化学式为H2SO4。是一种无色无味油状液体，是一种高沸点难挥发的强酸，易溶于水，能以任意比与水混溶。硫酸是基本化学工业中重要产品之一。
节能减排是我国的基本国策，硫磺制酸厂既是硫酸的生产厂，也是不排放二氧化碳的绿色能源加工厂。在硫酸生产过程中，始终贯穿着能量的产生。含硫原料的燃烧、二氧化硫的氧化以及三氧化硫的吸收三个主要过程，均伴有大量化学热能释放出来。燃烧和氧化过程中产生的高、中温位余热利用均已有较为成熟的工艺，并得到很好的利用，但是对于数量可观的干吸循环酸系统中的低温位余热，则是通过冷却水或空气带走，还没有充分利用。再加上《硫酸工业污染物排放标准》和《工业硫酸单位产品能源消耗限额》等一系列强制性标准的公布实施，提高硫酸行业整体的节能减排水平势在必行。
2 技术节能
2.1 高温位热能的利用
高温位热能是较高温度的热能，即过热蒸汽的热能，按照硫酸满负荷运行情况计算，为371.68×106KJ/h，折标煤12.68t/h，约占65%。目前，高温位热能一般多用于供暖（冷）的热能，实现建筑物冬季供暖、夏季供冷和常年供生活热水等。
2.2 中温位热能的利用
化工行业将温度在500℃以上的热能称为高温热能，温度在250～500℃的热能称为中温位热能，二者之间可以通过技术互相转化的，低于此温度的热能称为低温位热能。
目前，对于公司的中温位热能还没有成熟的使用案例，一般通过减温减压实现低位低压后进行使用。
2.3 低温位热能的利用
世界硫酸工业低温位热能回收利用技术产业化历史约20年，到目前为止，国内已有3套低温位热能回收利用装置建成投运，其中江苏省100万吨/年、湖北省60万吨/年硫磺制酸装置的低温位热能回收利用装置系全套引进，造价相对较高；浙江省30万吨/年硫磺u制酸装置的低温位热能回收利用装置，系国内开发的技术，造价相对较低，作为整个行业的节能降耗来说，效益可观。我公司年产80万吨硫磺制酸装置，目前也正在上马此项目，到了技术论证、施工阶段。
2.4 循环冷却水热能的回收利用
循环冷却水的正常温度在80℃左右，目前，考虑靠循环水泵的压力降、温差等能量，选择靠循环水泵输出的位能及热水的能量回收，驱动水轮机来降温，既达到降温的目的，也将余热余能进行充分回用。
2.5 节能电机和电机节能技术的应用
高效节能电机采用新型电机设计、新工艺及新材料，通过降低电磁能、热能和机械能的损耗，提高输出效率。与标准电机相比，使用高效电机的节能效果非常明显，通常情况下效率可平均提高4%。电机节能技术应用主要是对有节能潜力的电机加装变频器。在日常管理中，还加装了无功补偿装置，主要目的是在电子供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。
3 管理节能
3.1 引入能源管理体系
能源管理体系简单的说，就是把生产企业的那些消耗如：水、电、汽（气）、风的使用过程数据，监测、记录、分析、指导，实时监控企业各种能源的详细使用情况，为节能降耗提供直观科学的依据，为企业查找能耗弱点，促进企业管理水平的进一步提高及运营成本的进一步降低。
3.2 建设能源管理中心
能源管理中心的建设是一个能源管理、控制、优化的信息化系统，通过建设集中统一的企业能源管理中心，将分布在现场的能源数据采集站、现场控制站、能源管理中心的操作站以及管理站等联系起来，完成能源的分散控制和集中管理。
3.3 实现系统节能
作为从事生产、经营高浓度磷复肥和化工产品的国有大型企业，三环中化生产技术水平处于国内领先地位，公司以“节能降耗减排”、“推动新装置、新产品项目建设”和“优化技术管理”为重点，努力开展技术创新活动，加快分公司新装置、新产品立项和实施步伐，优化技术管理流程，提高工作效率，取得了较好成效。但是，在能源管理、综合利用、能耗指标等方面依然存在不足，主要表现在：
（1）现有装置均采用国内外知名控制系统与工艺设备，自动化程度高。但没有统一的信息平台对现有的各装置的能源与生成工况信息进行整合与分析，没有进一步发挥公司自身优势，没有进一步发挥能源管理信息化辅助能源业务管理的优势。
（2）部分能源计量仪表欠缺，数据计量不准确；部分二级计量器具、三级计量器具配备不足，需要进一步补充完善。
（3）水、电、汽等各系统发展不平衡，自动化程度高低不一，少部分系统仍为手动操作，距离三环中化完全自动化、信息化的要求有一定差距。
（4）缺乏多系统统一的指挥调度平台，数据监视与操作控制不能集中统一，使生产调度命令的执行环节有所增加，在出现能源事故时，无法实现事故的快速处理。
（5）生产数据与能源数据停留在生产控制系统中，未对关键能源数据进行数据挖掘，企业生产任务决策不够科学，还可优化。
（6）能源的循环利用、余压余热余能仍还有流失，没有全部进行回收利用。
三环中化需要在强化能源生产、管控合一的管理体系，健全经济责任制的同时，充分运用现代控制技术、信息技术、计算机技术、智能模型技术等，建设一个具有分布控制、集中调度与管理功能的现代能源管理系统。对用能设备实现能源输送分配、转化使用等环节进行系统管控，做到能源科学分析与管理，合理调配利用能源，减少能源浪费；并回收利用企业的二次能源及余压、余热资源，在进行全厂能源介质平衡的基础上，搞好各种能源介质的综合利用，进而优化企业的能源结构。
4 结论
节能减排工作是企业赖以生存、发展的主要途径，通过对高、中、低位热能的回收利用、循环冷却水的热能回收及加装电机变频器等节能技术手段，达到节能环保、减少损失等目的，实现了清洁生产，且减少了排污费等，产生可观的经济效益，且效果明显，达到推广应用的作用。
参考文献：
[1]叶树滋.浅谈小硫酸生产中的节能问题[J].广东化工，1980（04）.
【关键词】无功补偿；原则；必须性；方案
无功补偿的原理：把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并接在同一电路，当容性负荷释放能量时，感性负荷吸收能量，而感性负荷释放能量时，容性负荷吸收能量，能量在两种负荷之间交换。这样，感性负荷所吸收的无功功率可从容性负荷输出的无功功率中得到补偿，这就是无功补偿的原理。SVC、SVG均属无功补偿装置，是将具有容性功率的负荷装置与具有感性功率的负荷同时并联在同一电路中，当供配电系统中容性负荷释放能量时，则启动无功补偿装置的感性负荷来吸收系统中的能量；当感性负荷释放能量时，则启动无功补偿装置的容性负荷吸收能量，进而确保供配电系统中的容性和感性分量始终维持平衡，以改善供配电系统中供电质量水平。
1 供配电网无功补偿原则及方式
1.1 无功补偿原则
《国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则》中明确规定：供配电系统中配电变压器的无功补偿装置容量，应按配电变压器最大负载率在75%且负荷自然功率因数在0.85以上进行考虑，且经无功补偿后到配电变压器最大负荷工况时其高压侧功率因数不应小于0.95，或按照配电变压器容量的20%～40%进行无功补偿容量配置。
1.2 供配电系统无功补偿方式
（1）变电站集中无功补偿方式。在变配电站进行集中无功补偿，主要是通过合理的无功补偿以改善输配电线路的功率因数，无功补偿装置通常设置在变配电站的10kV母线上，并采用有载调压接头来合理调节供配电系统电压，以达到节能降耗的目的。
（2）配电变压器低压侧集中无功补偿方式。在配电变压器低压380V侧采取无功集中补偿方式，并结合微机控制等技术，可以实现几十到几百Kvar范围的补偿。此种补偿方式比较适用于工厂、企业等专用变的无功补偿，对于负荷类型较多、种类较繁杂的公用变而言，如在每台变配电变压器低压侧均设置无功补偿装置，则其设备综合投资太大，无功补偿经济效益性能不太理想。
（3）电力用户终端就地分散无功补偿方式。在电力用户终端采取低压无功补偿措施就地分散补偿，能够最大限度地降低供配电系统输电线路损耗并维持系统供电电压稳定。在GB50052-2009《供电系统设计规范》中明确指出：对于容量较大、负荷较平稳且频繁使用的用电设备而言，宜采用无功分散就地补偿方式，节能降耗效果好。
2 供配电系统无功补偿必须性分析
例如某企业的空压站配电一次系统，共三条6kV线路，分别为空压站变电所6kV1#线、2#线、应急进线，电源均引自炼油总降变。其中，1#线和2#线经阻燃电缆引至空压配电一次系统的6kVI段母线和6kVII段母线上，采用1250A的高压6kV断路器进行进线线路保护，利用ATS自动切换装置实现1#线和2#线的相互投切，互为明备用。应急进线经阻燃电缆引至空压配电一次系统的6kV应急段母线上，采用1250A的高压6kV断路器进行进线线路保护，并与应急段正常进线互为闭锁状态，正常采用I、II段母线供电，当I、II段母线出现故障后，由6kV应急进线供电，确保一级负荷（空压机K-101B/C1500PH/126A、热水循环泵P-101C/D400kW/47.7A及低压应急变）的供电安全可靠性。空压配电一次系统，按照单母线分段接线方式进行设计，中间加设母联开关，I段母线、II段母线、应急段母线分别引出一条6kV线路将电源给6/0.4KV，1250kVA，Dyn11的1#、2#变压器，以及6/0.4kV，100kVA，Dyn11的低压应急变。空压配电一次系统中有400kW/47.7A的高温热水泵、热水循环泵、以及K-101A，1500PH/126A空压机等6kV负荷，也有空压机、水泵、照明配电箱等0.4kV负荷。据运行统计资料表明，配电室6kV高压侧在负荷集中用电时段，高压功率因数只有0.856，低压功率因数只有0.84，整个配电室一次配电系统线损相当高。由此，采取合适的无功补偿方案改善空压配电一次系统运行环境，提高系统功率因数和供电可靠性，对空压配电一次系统节能降耗研究具有非常重要的工程实践应用意义。
3 供配电系统无功补偿方案
3.1 补偿方案
空压配电一次系统中，高压6kV主要为6kV异步电动机负荷，而低压0.4kV也多为0.4kV异步电动机负荷和照明负荷，按照文章第1部分所述无功补偿原则，采取高压就地补偿和低压就地补偿方案，6kVI段母线和II段母线分别补偿300kVar无功容量，低压0.4kV采用多组25kVar电容器组成两面低压无功补偿柜进行无功补偿。低压补偿采用接触器式控制，低压补偿采用都凯提rego控制器，采用1∶2∶2的投切方式，电容器采用三角形接法的干式电容器，电容器与电抗器相串联后并入电网；高压电容采用Y形接法，经高压断路器合闸后投后电网运行；这样采用6kV高压和0.4kV低压分别就地集中补偿方式，能够有效解决配电一次系统中负荷运行可能引起输电线路无功电流的增大、配电线路截面不匹配等问题。
3.2 补偿效果分析
按照3.1所描述的无功补偿方案进行盘柜设计安装后，经调试投运后，按高低压II段进行数据采集，空压配电一次系统6kV和0.4kV侧母线电压畸变率得到有效控制，补偿后总谐波畸变率分别为0.67%和0.53%，高压6kV侧功率因数由补偿前的0.856有效升高到0.967，相应设备利用率提高11.48%，此时高压无功补偿量为300kVar，所选300kVar补偿柜能够满足实际运行需求；低压0.4kV侧功率因数由补偿前为0.84，投切第二组50kVar后，达到0.94，相应设备利用率提高10.64%，所选0.4kV无功补偿柜进行动态补偿经济效益较好。由此可以看出，采用无功补偿装置对空压配电一次系统进行技术升级改造后，高、低压侧电压畸变率、线路损耗等均有较为明显降低，系统功率因数、设备节电率等也有较大提高，空压配电一次系统运行节能经济效益较好。
4 结束语
供配电网络系统中，根据用电设备功能、特性等因素，合理选择无功补偿位置、容量和调控方案，可大大降低无功功率，提高供配电网网络供电电能质量和供电电压，降低输电线路损耗，确保电气设备功能的正常发挥，具有安全供电、节能降损、高效可靠等优点，是供配电网进行技术升级改造，经济调控运行的重要技术手段，在工程中具有较高的应用前景。
参考文献：
[1]孔巍，毕克亮，王喜全.用户供配电系统的无功补偿分析[J].黑龙江科技信息，2012（20）.
[2]朱利民.配电系统无功补偿技术探讨[J].科技与企业，2012（20）.
关键词糖厂锅炉滚筒式蔗渣喂料器
一、概述：
目前国内的甘蔗糖厂使用的蔗渣煤粉炉蔗渣入炉的方式一般有两种：
1、直接通过蔗渣溜槽进入炉膛燃烧；
2、在蔗渣溜槽中间装上一台传统的排料阀；
以上两种进料方式有以下缺陷：
第一种方式的缺陷：①大量冷风从蔗渣溜槽进入炉膛，造成烟气量增加，排烟热量损失增大，增加引风机的负荷；同时，炉温受到冷空气的影响而下降，造成汽压大幅度波动而不好控制。②蔗渣进入炉膛的量不好控制，时多时少，进料不均匀，使得炉温上下波动，汽压也随着炉温的波动而大幅度变化。③锅炉燃烧容易出现爆燃，爆燃后形成一股强大的正压，烟灰易从蔗渣溜槽往外喷而到处飞扬，锅炉周围环境非常恶劣，影响了工人的操作环境和身体健康。
第二种方式的缺陷：①蔗渣燃烧量不能随意控制，时多时少，进料不均匀，炉温变化大，汽压未能保证稳定。②蔗渣容易在排料阀上部堵塞，处理困难，影响到锅炉的正常运行，严重时甚至被迫停炉处理。
二、滚筒式蔗渣喂料器的原理及特点：
为了解决以上问题，我公司推出一种新的锅炉蔗渣进料设备——蔗渣喂料器，蔗渣喂料器除了达到密封防止漏入冷风的作用以外，由于喂料器上端储存着一段蔗渣，所以还能像煤粉炉的给煤机一样根据需要均匀的输送蔗渣。当压榨故障或其他原因使蔗渣带过渣不均匀时，储槽的储料尚能给喂料器维持均匀入料一定的时间。另外通过调速电机调节滚筒转速的快慢，就可改变蔗渣的投放量，而变频调速电机的转速可根据锅炉燃烧需要蔗渣量的多少来进行调节蔗渣,喂料器工作安全、可靠。
蔗渣喂料器的使用流程图如下：
三、蔗渣喂料器作用：
1、阻止冷风从蔗渣溜槽漏入炉膛均匀给锅炉进料，锅炉效率提高2~5。
2、有效地控制锅炉的燃烧工况，提高锅炉产汽量，稳定蒸汽参数（汽温、汽压），满足工艺生产要求。
3、节省燃料，提高蔗渣打包量。对全烧蔗渣的锅炉实践表明，安装喂料器后，小炉（20-35T/H）每小时可多打包0.4~1.6吨，大炉（65-85T/H）每小时可多打包1.3~3.4吨。
4、提高锅炉运行安全性、可靠性，降低锅炉维修。
5、降低工人劳动强度，改善生产环境。
四、使用效果分析
整个系统包括二个部分：蔗渣喂料器、料位控制系统（料位控制系统作用是为了保证密封段有一定的储存蔗渣，不能过多或过少，以便起到调节的作用）。一个喂渣口配一台喂料器，安装后效果理想，案例分析如下：
例1、田东南华糖业公司二厂日榨5000t/h甘蔗，20__年三台炉共计安装6台喂料器，其中一台35t/h炉，两台30t/h炉，安装喂料器后达到如下效果：
1、安全率提高；锅炉汽压、汽温、水位稳定；水冷壁、过热器、对流管、省煤器、空气预热器等受热面干净整洁，喂料器较少有结焦、粘灰现象，减少受热面爆管、变形等故障。
2、节能效果显著：节能降耗方面与20__年同期相比较：20__年11月20-23日4天，总榨蔗量为15738.6吨，总燃烧蔗渣量为3429.48吨，总烧煤量为0吨，总打包量为463.64吨，总打包量与蔗比（除煤）为2.9，总燃烧蔗渣量与蔗比（除煤）为21.8；20__年11月17-20日4天，总榨蔗量为16197.5吨，总燃烧蔗渣量为3106.5吨，总燃烧煤量为45.9吨，总打包量为857.88吨，总打包量与蔗比（除煤）约为4.3，总燃烧蔗渣量与蔗比（除煤）为20.2；以上数据可以看出安装了喂料器后，燃烧蔗渣量明显减少，打包量明显增加，总增加打包量（除煤）约1.4，05年当年总榨量为58万吨，节约了蔗渣约8000吨，如每吨按230元计，可获效益184万元，而项目总投资仅用不到60万元。基本达到节能降耗及效益双收的效果。
3、环境效益：锅炉环境大为改善，没有蔗糠到处飞扬的现象，蔗渣灰大量减少，工人劳动强度和劳动环境得到较大改善，烟气变白，烟气烟尘浓度小。
例2：龙州南华糖业有限公司霞秀糖厂2台30T/h共装4台，用后锅炉出力及节能明显增加，蔗渣打包量增加约1.8~2.3（对蔗比）。
例3：东门南华糖业有限公司从20__年使用后，于20__年在全厂锅炉全部安装使用20台，包括20__年新线2台85t/h炉亦全装8台，全厂共装28台，几年来该项目为工厂的节能起到了明显效果，每年节约蔗渣量达1.3~2.1（对蔗比）。
五、应用前景
滚筒式喂料器是我公司申请获得的“实用新型专利”产品，四年来（20__~20__），在各种规格的蔗渣锅炉上已经应用成熟，并在使用厂家的使用效果评定中均获得了一致的好评，经推广应用，已经在广西南华糖业集团、广西永鑫华糖集团、南宁糖业集团、欧亚糖业集团、东糖糖业集团等46家糖厂投入使用。
安装蔗渣喂料器能够解决一直困扰糖厂锅炉的燃烧调节问题，提高锅炉运行的安全性、经济性，是提高锅炉热效率、节约能源、降低维修费，改善环境最直接有效的方法，是集经济效益和社会效益为一体的新技术措施，应在国内糖厂大力推广应用，我们在此技术上愿为各糖厂竭诚服务。
参考文献
【关键词】一体化 投资成本 节能减排
1 概述
一体化基站不仅具备体积小、重量轻、支持多种灵活安装方式等特点，还具备功耗低、不需空调的特点，在投资和节能减排方面均有较大的贡献。
一体化电源柜自带监控单元，与宏站相比可节约环控设备和空调，且在机房建设和引电方面也有优势。建设一体化基站不仅在工程建设期能很好地节约投资，还能在运营期节约租金和水电。同时，一体化基站在节能减排方面也功不可没。相对宏基站而言，一体化基站不需要建设空调，因其蓄电池容量较小、功耗较低，所以在节能方面有较好的表现。
2 投资方面的分析
2.1 建设期投资
根据后期网络建设情况，设定两种场景进行对比：在市区新建WCDMA基站与在山区新建GSM基站。结合电源配套情况，对一体化和宏基站的建设成本进行估算对比。
（1）市区新建WCDMA站点
在有3G需求的地区新建WCDMA基站，设定其使用的是华为的S1/1/1高配置主设备，楼顶6米抱杆架设。宏基站使用租赁机房，一体化无机房，设备室外放置。投资对比情况如表1所示。
根据以上投资分析，在设定场景下，一体化站相对于宏基站可以节约投资30.4%左右。
（2）山区新建GSM站点
在偏远山区增加GSM信号覆盖，新建S1/1/1 GSM基站。设定新建20米支撑杆于山坡上，宏基站新建山地机房，一体化无机房，设备安装于室外。投资对比情况如表2所示。
根据以上投资分析，在设定场景下，一体化站相对于宏基站可以节约投资46.9%左右。
2.2 运营期投资
一体化基站不需要空调，同时对于机房条件要求较低，电费和租赁费等运营成本较宏基站低很多。在后期运营阶段，分市区新建WCDMA基站场景与山区新建GSM基站场景，进行对比可测算得出一体化基站的运营成本约为宏基站的50%，如表3和表4所示。
3 节能减排分析
据工信部统计，2009年我国通信行业耗电量达到290亿度，其中通信基站耗电量占45%。中国三大电信运营商的基站总数已经超过100万，随着3G网络的完善，未来几年基站还将以20%左右的速度增加，基站能耗成为运营商节能降耗和运营成本控制的重点。传统基站机房建设成本、租赁费高，基站空调耗电大，占基站耗电总量的45%，我国基站空调年耗电超过60亿度。下面将分析一体化绿色机柜在节能环保方面的特点：
3.1 基站运行节能
考虑三网（GSM900/GSM1800/WCDMA）基站满配置，以分布式基站为例，基站主要耗电设备有5套：GSM900、DCS1800和WCDMA BBU各1套，传输设备按2套，GSM网以S4/4/4、WCDMA网以S2/2/2配置组网。设备功耗如表5所示：
设备舱内置各设备单元5个，功耗800W，外置RUU共9个，功耗1950W，基站设备总功耗2750W。因此整个基站共14个设备单元，总功耗2750W。
根据运营商维护规范，市区、郊区基站蓄电池满足3小时应急供电要求。由于基站设备总功耗为2750W，电池组最低放电电压为43.2V，故电池供电最大总电流为：I=2750/43.2≈63.7A。
电池放电系数K按0.8均值考虑，要求电池容量为：C=I×T×1.25/K=63.7×3×1.25/0.80≈298.6Ah。因此，蓄电池舱电池组配置为：150Ah/12两组或300Ah/2V一组，电源模块：50A×3个或30A×4个。
3.2 散热分析
（1）设备舱
假设舱内电源设备工作效率为90%，2750W供电量热功耗为275W，内置设备总功耗为800W，则舱内设备总功耗为1075W。满配置一体化机柜按双柜配置，设备舱单柜内置设备功耗小于550W。设备舱外尺寸为：650mm（W）×600mm（D）×1200mm（H），假设热交换器容量≥70W/K、系统满载热负荷≤90%、柜内外温差为-10K，热交换系统仿真结果如图1所示：
表明满足内置设备散热需求，但风道两侧温度较高，分析散热情况，主要是因为设备风道横向设计，左右通风与机柜内部上下循环风道相垂直。更改设备垂直摆放，散热效果会更佳。
（2）电池舱
立式柜体外形尺寸为：650mm（W）×600mm（D）×1170mm（H），采用2组12V/150Ah蓄电池。设综合传热系数λ=2.5W/（m2·K），电池舱内外温差T=10℃，则传导热量为：CTEC=S×λ×T=3.705×2.5×10≈92.6W。其中，S为散热总面积。
卧式柜体外尺寸为：1400mm（W）×850mm（D）×
650mm（H），采用1组2V/300Ah蓄电池，则传导热量为：CTEC=S×λ×T=5.305×2.5×10≈132.6W。
由于蓄电池大电流充电发热量小于50W，因此立式和卧式电池舱采用制冷容量200W满足制冷要求。
3.3 能耗分析
基站总能耗由设备能耗、温控系统能耗和供备电系统能耗等组成。基站能耗如下：
（1）设备能耗
设备能耗PEQ为3kW，§为工作系数取1，其年均耗电量为：QEQ=PEQק×365=3×1×24×365≈26280kWh。
（2）一体化机柜温控系统能耗
设备舱温控采用线性调速高传导换热芯热交换器散热，热交换器峰值功耗PHEX为52W，§取0.7，按双柜一体化基站计算，热交换系统年均能耗为：QHEX=
PHEXק×2×365=0.052×0.7×2×24×365≈638kWh。
电池舱温控采用TEC制冷器，峰值功耗PTEC为350W，20℃启动、30℃停止工作，§取0.6，TEC制冷器能耗为：QTEC=PTECק×365=0.35×0.6×24×365≈
1840kWh。
（3）传统基站空调能耗
传统机房室内基站，机房面积10m2～15m2总耗电量，基站设备按一体化机柜同样配置，机房需配置2P冷量的民用空调2台，机房热负荷按135W/m2、能效比（EER）按2.2计算，空调冷量为：CAC=PEQ+PROOM=
3000+12×135=4620W。
空调制冷能耗为：PAC=CAC/EER=4620/2.2=2100W，
空调工作系数§取0.8，则年平均能耗为：QAC=PACק×
365=2.100×0.8×24×365≈14717kWh。
由以上讨论可得：
一体化机柜温控系统年能耗为：QTC=QHEX+QTEC=
638+1840=2478kWh；
年总能耗为：QTotal=QEQ+QHEX+QTEC=26280+638+
1840=28758kWh；
一体化机柜温控系统节能比为：ESRTC=1-QTC/QAC=1-2478/14717=83%；
基站节能比为：ESRTotal=1-（QTC+QEQ）/（QAC+QEQ）=1-28758/40997=30%。
对比传统基站，一体化室外基柜主要是通过降低温控系统能耗水平来降低基站整体的能耗水平，以达到节能降耗的目的。
3.4 节能案例分析
为检验一体化机柜实际节能效果，在某地市选择传统基站和一体化机柜做耗电对比实验（见表6）。传统基站机房面积为12m2，机房内部配置2台2P的民用空调；一体化机柜配置3柜：设备舱2个柜，电池舱1个立式柜。两个基站网络均为满配置，统计耗电时间为5天（2010年6月10日～2010年6月15日）。期间以阴天为主，环境温度27℃～31℃，传统基站室内和一体化机柜电池舱内环境温度均维持在25℃左右。
参考文献：
[1] 杨慧，李晓民，罗显勇. 一体化分布式基站及其应用[J]. 邮电设计技术， 2010（7）： 43-46.
[2] 工业和信息化部. 通信建设工程概算、预算编制办法[S]. 2008.
变频调速技术能够实现工业生产过程的节能降耗，并同时提高生产效率，降低维修成本。该技术在目前国内的煤炭及非煤矿山开采工程中被广泛应用，也得到了专业领域的注目与研究。本文所主要探讨的是变频调速技术在矿山风机系统及提升机系统中的实际技术应用过程。
【关键词】变频调速技术 矿山 风机系统 提升机 应用
变频调速技术目前在工业生产中的广泛使用已经有目共睹，它主要以V/F、矢量VC、直接转矩DTC作为主控方式，其特性就是成本低、性能要求低，而且能应用到某些技术要求较高的工程场合中。伴随着半导体MCU技术处理能力的越来越强，变频调速技术也已经能够处理某些极其复杂的任务，实现对控制目标的计算、观测和传动。就目前我国在变频调速技术方面的发展前景来看，其主要采用的方式还是PWM合成驱动方式，它利用到了控制器较强的PWM生成能力。
1 变频调速技术的基本原理剖析
在国内煤炭及矿山开采行业中，目前主流采用的是交流电牵引采集技术，它依托牵引调速系统、交流变频调速系统和电磁转差离合器调速系统3方面功能优势，实现了良好的设备软启动。在这其中，变频调速技术所采用的主要为异步电机理论原理，因此首先要明确异步电机的转速计算公式：
n=60f（1-S）/P
在上述计算公式中，n表示异步电机中的标准转速（r/min），f表示电网频率，也可以指代电机的定子频率（Hz），而S表示转差率，P表示电机定子的绕组极对数。从计算公式可见，变频调速系统所基本希望实现的就是电机转速与工作电源输入频率二者之间的正比例关系。如果转速n和频率f呈现近似正比例关系，那么它对交流电机的要求就趋向于连续平滑大范围调速性能，通过持续平滑调速来改善电源频率，实现变频调速功能特性。举例来说，在异步电机中50Hz的交流电就可以通过整流、逆变转换功能而成为频率可调节的特殊电源。
2 变频调速技术在矿山风机系统中的应用
2.1 风机比例定律
变频调速技术在矿山风机系统中的应用相当成熟，按照风机比例定律来看，当雷诺数Re≥5x106时，如果工作介质、风机叶片直径不变，风机的功率W就应该和n3成正比例关系，而风压H应该与n2也呈正比例关系。按照风机转速调节处理方式，风机的风量Q与系统转速n也是呈现一次方正比关系的，所以如果要降低风机功率的三次方消耗，就必须改变风机系统中拖动电机的转速与工作电源频率。
如图1，在经过一系列的整流与滤波后，380V交流电转换为直流电，然后再经过逆变环节转化为频率/幅值可调的交流电。所以矿山风机系统在变频器的主回路中分别经历了“交流―直流―交流”三个转换过程，基于变频调速技术的矿山风机系统变频器也被称为是“交直交变频器”。
综上所述，变频调速技术在风机系统中完全利用到了电机的电源频率及电机转速线性关系原理，这使得矿井风机能够在交流变频器的驱动下调节快慢速率，实现无级调速目的，对生产节能、提高风机操控精度、范围与效率都有很大帮助，同时也大幅度降低了风机系统的耗电量。
2.2 变频调速技术在矿山风机系统中的应用案例
2.2.1 技术应用概述
为保证井下在无人工作时，对风机按井下实际供风需要，进行风量、风压调节，通过风机降速，降低风机输入功率，达到节能目的。我公司引入了变频调速技术来对井下风机设备进行输入频率方面的调节，以改变风机转速，提高生产效率。
实际应用中，我公司选择了合康系列通用变频器，它所应用的微处理器为性能较高的DSP，功率输出器部分则采用的IGBT双极型晶体管。在经过一段时间的系统投入运行后发现，利用该套系统的风机在实际功率因数方面已经超过1，而且输出电流电压频率也相对稳定，整体性能相当突出。另外，我们采用了矿山风机变频调速自动控制模式，它利用到了PID闭环反馈控制方法，主要通过PID来控制变频调速器，而由变频器来控制电动机输入频率，以最终实现对电机转速的优化。如此一来，在生产作业过程中就可以利用变频器来调节风机流量，达到降低能耗，实现高效率生产目的。
2.2.2 经济效益分析
以“流量-负载”这一关系曲线来计算风机系统对于矿山开采作业的节能效果。目前我矿在通风系统，采用两台风机进行井下供风，风机额定功率为一台45KW和一台90kW。经统计风机全年运行时间为300d，每天持续不间断运行24h。其中的13h约50%负荷，而其余的11h为90%负荷，这一应用使我公司在每年使用风机系统方面的节电量达到：
W=135x11x（100%-69%）x300+60x13x（95%-20%）x300=532980kW・h
如果每kW・h电量按照平均电价1元来计算，那么采用变频调节技术后每年可为矿山节省费用50多万元，所以说基于变频调节技术的矿山风机系统具有相当突出的节能效果。
另一方面，如果根据风机负载关系算式：P1/P2=（n1/n2）3，从节能角度来看，原方式启动时消耗功率相对较大，在采用了变频调速技术后，应用其中的平滑转速调节运行方式来实现对风机系统的软启动、软停机，同时大幅降低电机发生故障的概率及设备自身发热程度，以求获得最佳的经济运行工况点，进一步提升风机系统运行的精确性与稳定性。在实际应用过程中，考虑到生产现场的负载变化与控制状况差异，利用变频器的强大通讯功能，进行远程数据采集和控制，具有很好的跟随
3 变频调速技术在矿山矿井提升机中的应用
3.1 矿井提升机变频调速系统的构成
提升机系统是矿山生产的至关重要的大型设备，对矿井的生产及安全起着非常重要的作用，因此它的电气传动及控制装置一直是一个重要研究领域。本文所研究的是矿井提升机变频调速系统，它采用了全数字双馈变频电控系统，集合了数字化、自动化、信息网络化等先进理念，并配合多PLC网络控制系统建立。
在变频器主回路方面主要采用了back-to-back双三电平交-直-交基本结构，它能够通过电网三电平有源前端衔接Yy0型整流变压器，从而实现对逆变器的转子侧连接。如图2。
如图2所示，转子双馈变频调速定子侧是直接与电网相互连接的，并基于三电平变频器与电网相连。该系统中的CU1与CU2均为全控单元，CU1主要通过转子侧像转子电势同频率提供变压变频电源，而CU2则是典型的全控整流单元，它通过稳定的直流电压坐标变换来实现有功无功之间的解耦操作，并降低系统对电网的整体影响。
在系统设计过程中，首先基于系统安全性考虑了矿井提升机的冗余配置，所以采用了“一用一备”的冗余设计，保证转子双馈变频调速系统能够以主设备来实现对生产能耗的降低，同时提高生产效率。而与传统变频设备相比，它的故障率也相对较低。另一方面，全数字双馈转子变频矢量控制系统还能够依据系统核心算法来实现高性能控制对策，主要通过控制器CPU与主控PLC形成通信连接，并组合成为一整套性能较高较完善的提升机速度控制系统。其中的PLC部分也是典型的多PLC系统，它主要包括了主控、监控、操作台、液压站控制、装卸载控制等等PLC，每个PCL子系统都通过MPI网与主系统进行数据信息通信。
最后，系统配套操作台也设计了较为人性化的人机操作界面，其界面能够很好的显示系统所有信息，并真实反映提升机系统的实际运行状态与数据参数，通过数据反馈来发出正确的控制指令，形成了系统中的远程集中信息管理及反馈机制。如图3。
3.2 变频调速技术在矿井提升机系统中的应用案例
过去大多数矿井提升机交流电控系统采用传统的绕线式异步电动机转子回路串电阻的交流调速系统，我国目前还有部分投产的大、中型矿井的提升机采用晶闸管直流可逆调速系统，或是交交变频调速系统。随着技术的进步、价格的下降，越来越多的用户开始采用变频电控调速系统。2014年我地区一矿山采用变频调速技术对原采用传统的绕线式异步电动机转子回路串电阻的交流调速系统进行了改造，用它来取代原有故障率较高的老系统，实现变频调速后的节能降耗生产目的。
3.2.1 主要技术参数
该矿所采用的矿井提升机其输入电压为三相380V交流电源，波动范围达到360～420V，电机额定功率为6级130kW。在提升机所应用的矿井方面，矿井的斜长长度为480m，坡度为25°。提升机的系统最大提升量为4.5t，最大提速以可以达到3m/s，下放最大重量同样为4.5t，下放速度为4m/s。
3.2.2 节能效果评估
（1）提升节能效果。在采用了双馈变频调速系统的提升机以后，提升机在加速时间为30s下的消耗能量为：
P1xt1+P2xt2+P3xt3=11000kJ
基于上式可以算出提升机运行的平均节电量约为16.5%左右，其中P1～P3代表了加速、匀速、减速过程中的平均功率（kW），而t1～t3则代表了在加速、匀速、减速过程中提升机的具体运行时间（s）。如果不具体考虑提升机机械的损耗与变频器损耗，那么在该部分的损耗量实际并不会太高。
（2）下放节能效果。双馈变频调速系统在提升机下放过程中将工频调节为3档下放，下放速度保持在1.5m/s。这一数据的设计主要考虑到了提升机的摩擦与实际电机消耗。而在变频方面则主要以重力势能的80%作为回馈反映给主系统。如果提升机的工频下放消耗能量为0，则有可能使提升机在运行过程中节能80%以上，如此一来，上提和下放两项工作的整体节电率应该超过30%。
（3）节能效率综述。综上所述，按提升机的每月节约电量为18000kWh，电价为1元kWh计算，则每年可节约电量约20余万元。
如果从技术角度来看，基于双馈变频调速技术下的提升机在提高工作效率方面卓见成效，其中系统的循环工作时间被大大缩短，每周期效率照比传统提升机提高10s左右，效率提升达到12%。而在调速方面，新提升机的调速更加平稳，且冲击较小，由于采用了转子变频调速，所以在整个速度段中，实施调节转速可以实现对转矩输出的改变，确保设备的平稳运行。而且变频器输出的高质量电能也大幅度降低了电机的实际温度和脉振，实现了节能效果。
4 总结
本文主要基于变频调速技术探讨了在矿山开采作业中其对风机系统与提升机的相关技术改造与革新。可以见得，该技术的使用确实实现了对设备安全可靠性的提升，大大减少了维护量的同时，也节约了大量的电能及成本，经济性与实用性兼备。整体而言，变频调速技术在矿山企业中的应用范围很广，本文仅介绍了其中的两种，希望在以后的实际生产实践中，该技术能够应用到更多领域，为提高企业产品竞争力、降低成本、实现节能降耗生产而做出更多卓越贡献。
参考文献
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作者简介
朱军（1962-），男，安徽省滁州市人。现为安徽省滁州市琅琊山矿业总公司副主任，电气工程师，主要从事矿山电气设备的管理与维修工作。
