工厂企业常用节能技术介绍
对于用电大户——制造型企业们而言，2004年以来的全国性电源短缺问题是一个极严峻的挑战。据了解，6、7月份用电高峰期，在中山、顺德等珠三角发达地区，有的中小型企业因限电问题只能保障三四天的正常生产。我国能源形势趋向紧张，能源短缺给以能耗大闻名的制造业带来巨大的冲击。制造型企业走节能之路是大势所趋。香仁夏露
深圳市节能协会两年来对本市企业进行了能耗调查，发现全市企业有20%以上的节能潜力，由于缺乏节能改造资金和节能咨询服务，沉重的能耗费用使企业的成本大大提高，不但使电力供应紧张，同时污染了我们的生存环境。因此，工厂企业采取节能降耗措施，提高能源的利用效率，不仅可以降低产品的成本，提高产品的竞争力，还可以保护环境，保护自然资源，一举多得。下面介绍几个工厂企业常用的节能降耗技术，供我们在日常生产运行借鉴。 一、照明节能技术真空吸砂机
1、产品和技术
目前市场上的照明节电产品主要分为两种：
a)传统的发光效率低的光源（如：T8荧光灯、白炽灯、石英灯等）。
b)发光效率更高的光源（如：T5荧光灯、紧凑型荧光灯、冷阴极灯或发光二极管）
企业照明节能空间约25%，其原因有两个：一是光源发光效率低；二是电压过高导致灯超过额定功率；有空调的房间，灯的功率减少其空调的负荷随之减少，通常为4∶1。目前深圳绝大多数企业线光源基本上都是用T8荧光灯+电感镇流器，电光源使用的是自镇流汞灯、白炽灯泡，这些光源发光效率低、能耗大而且光质量不高。 2、效用分析
使用高效发光光源代替原有的低效光源，在节电的同时提高照度、显度，改善照明环境，从而给人们提供一个舒适、稳定的照明环境，既提高了工作效率亦保护了人体健康。
用T5型（荧光灯+镇流器）替换T8型（荧光灯+电感镇流器），节电率达到30%以上，如T8型36W一套（灯管+镇流器）的功率44W=36W+8W，用T5荧光灯代替只需32W=28W+4W，节电率达到25%，且照度提高15%。
用大功率紧凑型荧光灯替换自镇流汞灯，在保持原有照度的前提下节电率达到50%，如用大功率85W（镇流器+灯管为95W）替换自镇流汞灯250W，节电率为62%。其照度提高10～30%，颜还原度提高60%，同时大大降低了频闪，改善了照明环境，提高了工作效率。
在电压经常超过220V的地方，应加装照明节电器，一来可以节电，二来可以延长照明器具的使用寿命。
在中国，有近10亿台交流电机在使用之中。60%的工业电机消耗了约70%的电网电能，电机的耗能在电力工业中占主足轻重的地位。 电机在额定负载状态下，其机电转换效率可达95%，但当电机在轻载状态下运行时，其机电转换效率可低至20%。
美国国家电力研究所（EPRI）的研究表明：60%的交流电动机是在其设计额定负荷的55%或更低状态下运行。在此状态下，电机消耗的电能中有相当部分是以发热、铁损、噪音与振动等形式浪费掉。
造成轻载运行电机效率很低的主要原因是电机偏离最佳效率的额定功率运行，且无论电机负载怎么变化，电机与电网之间的电压和频率不可调节的硬性供电方式所致。
要提高电机电能的转换效率，必须使电机能够根据负载的变化，调节电机的输出功率，达到节能的目的。以下是提高电机电能转换效率的几种常用节能措施：
1、电机变频器节能
在交流异步电动机的诸多调速方法中，变频调速的性能最好，调速范围大，稳定性好，运行效率高。采用通用变频器对笼型异步电动机进行调速控制，由于使用方便、可靠性高并且经济效益显著，所以逐步得到推广。变频器用于电动机调速、负载功率变化的场合，如注塑机、各类泵（风机、空压机等）、电机拖动系统、桥式起重机。一般开环控制的电动机由于不能感知外部负载的变化只能以恒功率的方式运行，存在能源浪费。而由变频器拖动的电机，可实现闭环控制，由传感器感知外部负荷和速度的变化，然后交计算机处理，通过计算机控制变频器来调节电动机的转速和功率输出，始终以最优化的方式来控制电动机的功率输入，从而达到节能的目的。变频器的节电率一般可达到23%～40%，并延长电机寿命2～4倍以上。
2、电机相控器节能
在电机与电网之间加上一个能量管理控制器，通过实时检测电机运行的电压和电流及其相位角的大小，判断电机所处运行负荷和效率状态；当电机在低效率轻载状态下运行时，通过优化运算决策实时调节加于电机的电压和电流的大小，以调整对电机的功率的输入，保证电机的输出转矩与负荷需求精确匹配，实现“所供即所需”的柔性化能量管理模式，（达到软启动和节能效果。）不仅可以节省部分励磁损耗和负载损耗，提高功率因数，改善电机运行状态和电网运行品质，而且具有软启动功能，是一种不同于变频器的电机节能产品。
这种电机的输入功率和电压能自动跟随电机负载的动态变化的模式，是一种柔性化电力能量管理新模式，也就是相控技术设计理念的精髓。
3、电网三相布控节电器节能
节电器主要用于220V～380V供电系统中，是一种系统的节电保护器，适用于电压、电流波动较大的场合，节电率可达到15%左右，并能取到保护电路的作用。它根据三相系统因开关动作、电机启动、电子电路开关电源、雷击等引起的顺变、浪涌引起的谐波，采用国际上最先进的技术去平衡、抑制和吸收危害系统耗费电能的有害因素。从而达到保护电路，又节省电能的双重功效。节电器一般通过分级布控，才能达到最佳效果，主控制极一般安装在电路总表的输出端，分控制级一般安装于各车间或各楼层分闸或电表的输出端，未级（用电极）一般安装于大型负载处。
三、中央空调系统节能
1、常用的中央空调控制方法：
目前，国内的中央空调系统，由于没有先进的技术手段支持，基本上都采用传统的定流量控制方式，即空调冷冻水流量、冷却水流量和冷却风风量都是恒定的。也就是说，只要起动空调主机，冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机、末端风机都在50Hz工频状态下运行。
定流量控制方式的特征是系统的循环水量保持定值不变，当负荷变化时，通过改变供水或回水温度来匹配。定流量供水方式的优点是系统简单，不需要复杂的自控设备。但这种控制方式存在以下问题：
（1）无论末端负荷大小如何变化，空调系统均在设计的额定状态下运行，系统能耗始终处于设计的最大值，能源浪费很大。实际上由于受多种因素不断变化的影响，中央空调系统的负荷是一个始终变化着的量。这些因素有：
◆季节交替（春、夏、秋、冬的替换）；
◆气候变幻（阴、晴、雨、雪的变化）；
◆昼夜轮回（白昼与黑夜温度的差别）；
◆使用变化（上班、下班交替）；
◆人流量增减（人流量的变化）等。
空调负荷的这种不恒定性，决定了系统对空调冷量的需求也是一个随机变化的量。若不论空调负荷大小如何变化，系统都在设计的额定状态下运行，势必造成大量的能源浪费。
一些有经验的中央空调系统操作和维护人员，在没有技术手段的情况下，常常采用人工控制的方法来进行节能。如：空调负荷轻时，减少投入运行的主机数量、水泵台数或者使运行主机间断工作等，这可以收到一定节能效果，但受人的因素影响较大且空调效果与节能效果都难以控制得很好。
（2）舒适性中央空调系统是一个多参量、非线性、时变性的复杂系统，由于末端负荷的频繁波动，必然造成系统循环溶液（冷冻水、冷却水、制冷剂溶液）的运行参量偏离空调主机的最佳工作状态，导致主机热转换效率（COP值）降低，系统长期在低效率状态下运行，也会增加系统的能源消耗。
（3）在工频状态下启停大功率水泵和风机，冲击电流大，不利于电网的安全运行，且水泵、风机等机电设备长期在工频额定状态下高速运行，机械磨损严重，导致设备故障增加和使用寿命缩短。
2、提高空调能源利用效率
我们可通过改善以下几个方面来提高空调能源利用效率：
（1）改善建筑的隔热性能
房间内冷量的损失通过房间的墙体、门窗等传递出去的。改善建筑的隔热性能可以直接有效地减少建筑物的冷负荷，深圳有一大型超市，玻璃采用贴膜后，主机系统能耗下降了30%-40%。改善建筑的隔热性能可以从以下几个方面着手：确定合适的窗墙面积比例。合理设计窗户遮阳。充分利用保温隔热
性能好的玻璃窗。单层玻璃采用贴膜技术。
（2）选择合理的室内参数
人体感觉舒适的室内空气参数区域，大约是空气温度13℃～23℃，空气相对湿度20％～80％。如果设计温度太低，会增加建筑的冷负荷。在满足舒适要求的条件下，要尽量提高室内设计温度和相对湿度。
①局部热源就地排除
在发热量比较大的局部热源附近设置局部排风机，将设备散热量直接排出室外，以减少夏季的冷负荷。
化石工艺品②合理使用室外新风量
由于新风负荷占建筑物总负荷的20～30％，控制和正确使用新风量是空调系统最有效的节能措施之一。除了严格控制新风量的大小之外，还要合理利用新风，新风阀门采用焓差法自动控制，根据室内外空气的焓差值自动调节新风阀门的开度。
（3）提高冷源效率，可采取以下一些措施：
①降低冷凝温度
由于冷却水温度越低，冷凝温度越低，冷机的制冷系数越高。降低冷却水温度需要加强运行管理，停止的冷却塔的进出水管的阀门应该关闭，否则，来自停开的冷却塔的温度较高的水使混合后的水温提高，冷机的制冷系数就会降低。冷却塔、冷凝器使用一段时间后，应及时检修清洗。目前正在积极推广使用一种冷凝器自动在线清洗装置，能使冷却水出水和冷凝温差控制在1℃左右（相当于新机的效果），使冷凝器始终保持最佳热转换效率，主机
节能10%左右。
对于风冷主机，主机应尽量安装在通风性能良好的场所，或增加排风机将冷凝废热抽到室外，或增加喷淋装置实现部分水冷效果。
②提高蒸发温度
由于冷冻水温度越高，蒸发温度越高，冷机的制冷效率越高，所以在日常运行中不要盲目降低冷冻水温度。例如，不要设置过低的冷机冷冻水设定温度；关闭停止运行的冷机的水阀，防止部分冷冻水走旁通管路，经过运行中的冷机的水量较少，冷冻水温度被冷机降低到过低的水平。蒸发器注意清洗，保持高的热转换系数。
③制冷设备优选
要选用能效比高的制冷设备，不但要注意设计工况下制冷设备能量特性，还要注意部分负荷工况下的能量特性，选用是要统筹考虑。
④利用自然冷源
比较常见的自然冷源主要有两种，一种是地下水源及土壤源，另一种是春冬季的室外冷空气。深圳地下水及地下土壤常年保持在20℃左右的温度，所以地下水可以在夏季可作为冷却水为空调系统提供冷量，也就是地温式空调的使用。第二种较好的自然冷源是春冬季的室外冷空气，当室外空气温度较低时，可以直接将室外低温空气送至室内，为室内降温。对于全新风系统而言，排风的温度、湿度参数是室内的空调设计参数，通过全热交换器，将排风的冷量传递给新风，可以回收排风冷量的70～80％左右，有明显的节能作用。
（4）减少水系统泵机的电耗。
空调系统中的水泵耗电量也非常大。空调水泵的耗电量占建筑总耗电量的8％～16％，占空调系统耗电量的15％～30％，所以水泵节能非常重要，节能潜力也比较大。减少空调水泵电耗可从以下几个方面着手：
应力传感器
①减小阀门、过滤网阻力
阀门和过滤器是空调水管路系统中主要的阻力部件。在空调系统的运行管理过程中，要定期清洗过滤器，如果过滤器被沉淀物堵塞，空调循环水流经过滤器的阻力会增加数倍。阀门是调节管路阻力特性的主要部件，不同支路阻力不平衡时主要靠调节阀门开度来使各支路阻力平衡，以保证各个支路的水流量满足需要。由于阀门的阻力会增加水泵的扬程和电耗，所以应尽量避免使用阀门调节阻力的方法。
②提高水泵效率
水泵效率是指由原动机传到泵轴上的功率被流体利用的程度。水泵的效率随水泵工作状态点的不同从0～最大效率（一般80％左右）变化。在输送流体的要求相同，如果水泵的效率较低，那么就需要较大的输入功率，水泵的能耗就会较大。因此，空调系统设计时要选择型号规格合适的水泵，使其工作在高效率状态点。空调系统运行管理时，也要注意让水泵工作在高效率状态点。
③设定合适的空调系统水流量
空调系统的水流量是由空调冷负荷和空调水供回水温差决定的，空调水供回水温差越大，空调水流量越小，从而水泵的耗电量越小。但是空调水流量减少，流经制冷机的蒸发器时流速降低，引起换热系
数降低，需要的换热面积增大，金属耗量增大。所以经过技术经济比较，空调冷冻水的供回水温差4～6℃较经济合理，大多数空调系统都按照5℃的冷冻冷却供回水温差工况设计。
空调循环水泵的耗电量跟流量的3次方成正比，实际工程中有很多空调系统的供回水温差只有2～3℃，如果将供回水温差提高到5℃，水流量将减少到原来的50％左右，所以如果水流量减少50％，水泵耗电量将减少87.5％，节能效果非常明显。
熔炼焊剂
3、中央空调改造方案：
（1）中央空调节能改造还可采用智能变频调速控制系统，使其能根据室外天气的变化，自动完成冷水流量的跟踪控制，使循环水流量恰倒好处地与制冷量相匹配，并实现空调末端自动恒温控制，从而达到节能的目的。
在中央空调系统中，冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔风机的容量是按照建筑物最大设计热负荷选定的，且留有10%—15%的余量，在一年四季中，系统长期在固定的最大水流量下工作。由于季节、昼夜和用户负荷的变化，空调实际的热负荷在绝大部分时间内远比设计负载低。一年中负载率在50%以下的运行小时数约占全部运行时间的50%以上。当空调冷负荷发生变化时，所需空调循环水量也应随负荷相应变化。所以采用变频调速技术调节水泵的流量，可大幅度降低水系统能耗。由于中央空调系统是一种多参量非常复杂的一个系统，即当气温、末端负荷发生改变时，水系统温度、温差、压力、压差
、流量等均会发生长改变。单纯的PID调节根本满足不了要求，只有采模糊控制技术才能实现最佳节能控制。
由于建筑全年平均冷热负荷只有最大冷热负荷的50％以下，通过使用变频调速水泵使水量随冷热负荷变化，那么全年平均的水量只有最大水流量的50％左右，水泵能耗只有定水量系统水泵能耗的12.5％，节能效果是非常明显的。
剖分式骨架油封
（2）中央空调变风量技术：
空调系统中风机包括空调风机以及送风机、排风机，这些设备的电耗占空调系统耗电量的比例是最大的，风机节能的潜力也就最大，风机的节能也应引起最大的重视。减少风机能耗主要从以下几个方面入手：定期清洗过滤网、定期检修、检查皮带是否太松、工作点是否偏移、送风状态是否合适。使用变频风机将定风量控制改为变风量控制，降低送风的风速，减小噪音。末端风机改为变风量控制系统，可根据空调负荷的变化及室内要求参数的改变，自动调节空调送风量（达到最小送风量时调节送风温度），最大限度地减少风机动力以节约能量。室内无过冷过热现象，由此可减少空调负荷15%～30%。
将中央空调末端风机改为VAV变风量控制系统。VAV空调系统可根据空调负荷的变化及室内要求参数的改变，自动调节空调送风量（达到最小送风量时调节送风温度），以满足室内人员舒适要求或其它
工艺要求。同时根据实际送风量自动调节送风机的转速，最大限度地减少风机动力以节约能量。
由于末端系统采用了输出能量的动态控制，实现空调主机冷媒流量跟随末端负荷的需求供应，使空调系统在各种负荷情况下，都能既保证末端用户的舒适性，又最大限度地节省了风机的能量消耗。
4、空调的余热回收
压缩机工作过程中会排放大量的废热，热量等于空调系统从空间吸收的总热量加压缩机电机的发热量。水冷机组通过冷却水塔，风冷机组通过冷凝器风扇将这部分热量排放到大气环境中去。热回收技术利用这部分热量来获取热水，实现废热利用的目的。热回收技术应用于水冷机组，减少原冷凝器的热负荷，使其热交换效率更高；应用风冷机组，使其部分实现水冷化，使其兼具有水冷机组高效率的特性；所以无论是水冷、风冷机组，经过热回收改造后，其工作效率都会显著提高。根据实际检测，进行热回收改造后机组效率一般都是提高5～15%。由于技术改造后负载减少，机组故障减少，寿命延长。目前该项技术广泛应用于活塞式、螺杆式冷水机组。
空调余热回收采用专用设备安装在用户原有制冷机组，回收制冷机组部分废热制的45～75℃的热水。该设备与制冷机组同步运行，在制热水的同时可降低制冷机组的冷凝温度，提高制冷机组制冷量，节省制冷系统耗电5%～10%。
空调余热回收技术可用来代替宾馆、大厦的菜油锅炉，节约了所有锅炉燃料，消除了
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