淺析工廠機電設備節(jié)能改造技術及其應用

柯瓊創(chuàng)

（廣東凱晟照明科技有限公司）

【摘要】近年來，隨著我國改革進程的不斷深化，轉變經(jīng)濟發(fā)展方式，調整產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟結構已經(jīng)成為我國經(jīng)濟發(fā)展的主要趨勢。改革開放以來，我國在工業(yè)化建設方面取得了突出的成績，但長期以來粗獷式的經(jīng)濟發(fā)展方式已經(jīng)成為我國經(jīng)濟進一步發(fā)展的重要瓶頸，探索集約式的工業(yè)生產(chǎn)方式十分必要。本文主要針對工廠機電設備節(jié)能改造技術進行了簡要的分析，并對其在工業(yè)生產(chǎn)中的應用進行了簡要的闡述。

【關鍵詞】機電設備 節(jié)能改造 工廠

一、引言

改革開放以來，我國經(jīng)濟社會發(fā)展取得了舉世矚目的成績，工業(yè)化建設取得了突飛猛進的發(fā)展，但長期粗獷式的經(jīng)濟發(fā)展方式在促進經(jīng)濟發(fā)展的同時，卻也帶來了不可忽視的重要影響。我國單位GDP的能耗與發(fā)達國家相比仍有較大差距，水污染、空氣污染等環(huán)境污染問題愈演愈烈，在當前改革進程不斷深化的過程中，加快轉變經(jīng)濟發(fā)展方式，走“環(huán)境友好型”“資源節(jié)約型”的可持續(xù)發(fā)展道路十分必要。工業(yè)生產(chǎn)作為我國能源消耗的重要組成，存在諸多能源的不合理利用及浪費情況，因此本文主要針對工廠機電設備的節(jié)能改造技術進行研究與分析，并對其應用進行了簡要的闡述。

二、工廠機電設備節(jié)能改造的重要性

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，工業(yè)化水平不斷提高，社會生產(chǎn)力也得到了長足的發(fā)展。近年來，隨著科技的進步發(fā)展特別是信息技術的不斷發(fā)展，機電設備已經(jīng)在諸多產(chǎn)業(yè)領域的工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應用，在很大程度上促進了我國工業(yè)的發(fā)展。隨著工廠機電設備種類與數(shù)量的不斷增多，工廠對電能的需求也日益增多，其中嚴重的能源不合理利用及浪費現(xiàn)象不僅影響了工廠的經(jīng)濟效益，更制約了我國工業(yè)的健康發(fā)展，實行工廠機電設備節(jié)能改造，對減少電能的損耗與浪費，提高工廠經(jīng)濟效益有著積極的作用，更對緩解供電緊張狀況，減少我國工業(yè)生產(chǎn)的能耗率有著重要的意義。本文就主要結合工廠的具體生產(chǎn)實際，針對機電設備節(jié)能改造技術進行了簡要的分析與闡述。

三、工廠機電設備節(jié)能改造技術及其應用

（一）節(jié)能型設備的選用

1.節(jié)能型照明設備

照明設備作為工廠中最常見的電氣設備，雖然其耗電量與其他機電設備相比相對較小，但由于照明設備在工廠中使用數(shù)量較多，因而應用節(jié)能型照明設備能夠有效地降低電能損耗，具有顯著的節(jié)能效果。通常情況下，常見的節(jié)能型照明設備主要有節(jié)能燈、熒光燈以及LED燈等，其中節(jié)能燈的穿透能力較強，熒光燈的發(fā)光效果較高，而LED燈的電能損耗較小，均在工廠中得到了廣泛的應用。

2.節(jié)能型電動機

在工廠工業(yè)生產(chǎn)的過程中，電動機的應用隨處可見，從排風扇到機床，許多生產(chǎn)流程都離不開電動機來提供動力，因此應用節(jié)能型電動機能夠顯著降低電能損耗。一般來說，為了提高電動機的效率，多采用YE3高效電機，其采用了高導磁低損耗的冷軋硅鋼片作為磁芯，不僅有效地減少了電動機上的電能損耗，大大提高了生產(chǎn)效率，更簡化了維護維修工作。

3.節(jié)能型變壓器

在工廠工業(yè)生產(chǎn)中，由于不同機電設備的額定工作電壓等級可能并不相同，因此不可回避地面臨著電壓升降等問題，這就需要利用變壓器來完成。變壓器作為承擔著阻抗匹配及電壓升降等諸多功能的電氣設備，不合理的型號容量選擇將導致嚴重的能耗問題，因此在實際應用中應當在滿足負荷需求的基礎上，盡可能選擇容量較小的變壓器，避免不必要的損耗，同時選用單相自補償及三相四線制變壓器能夠實現(xiàn)負荷的有效平衡，對減少電流波動引起的額外損耗有著重要的意義。

（二）變頻控制技術的應用

工廠工業(yè)生產(chǎn)過程中，不同機電設備的運行狀態(tài)不是一成不變的，而是需要根據(jù)實際生產(chǎn)需要及生產(chǎn)流程實時進行調整，一般來說這種調整控制可以歸結為電機轉速的調節(jié)與控制。傳統(tǒng)的電機調速方式主要通過改變外部風阻、改變電動機電壓電流等方式實現(xiàn)，造成了嚴重的電能損耗，隨著變頻控制技術的不斷發(fā)展與完善，應用變頻控制技術對提高工廠工業(yè)生產(chǎn)的效率和節(jié)能效果有著重要的意義。

變頻控制技術主要通過變頻器實現(xiàn)，其通過半導體元件將工頻電流信號轉換為直流信號，進而通過逆變器將其轉化為所需頻率的交流信號，從而實現(xiàn)對電機等機械設備轉速的精確控制。由于電機的轉速與輸入電源的頻率呈正相關，這種變頻控制方式能夠較好地實現(xiàn)電機轉速的控制且不會產(chǎn)生額外的損耗，節(jié)能效果顯著。同時變頻控制技術的可調節(jié)范圍較廣，調節(jié)精度較高，能夠實現(xiàn)轉速的平穩(wěn)過渡，進而避免了電機轉速突變對電機造成的損耗，對提高電機的使用壽命，提高工廠的經(jīng)濟效益都有著重要的積極作用。

（三）供配電系統(tǒng)的節(jié)能改造

電能是工廠中各類機電設備正常運行的基礎，保證平穩(wěn)可靠的工廠供配電不僅對工廠的安全穩(wěn)定運行意義重大，更對提高工廠的生產(chǎn)效率與節(jié)能效率有著重要的積極作用。

1.供電電壓的合理選擇

供配電系統(tǒng)的節(jié)能改造首先要做好供電電壓的合理選用，這不僅需要對工廠機電設備額定電壓、額定容量進行考慮，同時還要將供電距離及生產(chǎn)安全等各方面因素綜合考慮在內(nèi)。一般來說，在滿足各類機電設備的用電需求的基礎上，盡可能選擇較低的電壓等級，以減少不必要的電能損耗，達到節(jié)能的效果。當工廠中的用電設備的額定電壓等級不完全一致時，通常優(yōu)先考慮滿足容量較大、數(shù)量較多的設備的用電需求。

2.就地無功補償?shù)膶嵤?/p>

在工廠工業(yè)生產(chǎn)過程中，很多生產(chǎn)設備都不是純阻性的，這就導致工廠工業(yè)生產(chǎn)過程中的無功損耗較為嚴重，其中功率因素作為描述工廠機電設備有功無功公路比例的重要系數(shù)，功率因素越大工廠的用電效率也就越高。為了提高工廠的功率因素，采用就地無功補償?shù)姆绞剑ㄟ^配置安裝大量無功補償設備，能夠補償工程機電設備正常運行時對無功功率的需求，從而促進功率因數(shù)的提高，進而提高工廠的用電效率。另一方面來看，就地無功補償還可以進一步減輕電力系統(tǒng)的無功補償負擔，對保證電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性與可靠性有著重要的意義。

（四）“削峰填谷”平衡設備負荷

由于人們的工作習慣，大部分工程在白天用電量較大，而在夜晚用電量較小，具有顯著的用電量峰谷現(xiàn)象，這種峰谷現(xiàn)象不僅不利于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，也大大增加了工廠的電力成本。工廠機電設備的節(jié)能改造還可以利用“削峰填谷”的方式平衡機電設備負荷，即將用電高峰期的部分用電負荷轉移至用電低谷階段進行，通過各時段用電負荷的平衡，不僅對電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性具有積極的作用，更受益于階梯式電價有效降低了工廠的用電成本，提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。

（五）電力計量的精細化管理

隨著工廠節(jié)能改造的不斷深入，精細化管理已經(jīng)得到了人們的廣泛關注，通過對工廠機電設備及其狀態(tài)、能耗的長期精準監(jiān)測，能夠充分了解掌握設備的運行狀態(tài)，從而可以通過數(shù)據(jù)分析及時發(fā)現(xiàn)設備存在的故障或隱患并及時排除，時刻保證設備工作在最佳狀態(tài)下，同時還可以指導設備的定期檢修等，對提高工廠的節(jié)能效益有著積極的作用。

四、結束語

隨著我國工業(yè)化水平的不斷提高，機電設備在工業(yè)生產(chǎn)中的應用越來越廣泛，在轉變經(jīng)濟發(fā)展方式，調整經(jīng)濟結構大方向的指引下，實施工廠機電設備的節(jié)能改造具有顯著的現(xiàn)實意義。本文主要對工廠機電設備幾種典型的節(jié)能改造技術進行了分析與闡述，相信隨著相關技術的不斷發(fā)展與完善，節(jié)能技術必將在工廠生產(chǎn)中得到更廣泛的應用。

參考文獻：

[1] 孫峰.機電設備節(jié)能技術的應用研究[J]. 工程技術：全文版， 2016（5）.

[2] 李超，廖宇.當前煤礦機電設備的變頻節(jié)能改造分析[J]. 現(xiàn)代制造， 2015（9）.

[3] 郭成鑫.工廠機電設備節(jié)能改造技術的應用研究[J]. 科技創(chuàng)新與應用， 2016（4）.

[4] 張繼忠.螺桿式空氣壓縮機節(jié)能改造[J]. 設備管理與維修， 2012（6）.

[5] 湯海波.工廠機電設備節(jié)能改造技術的應用研究[J]. 商品與質量， 2016（21）.