鹽化工企業電動機能效提升技術探討

2019-10-14 16:13

系列電機已被中信部列入機電產品強制淘汰目錄。為貫徹落實工信部、質檢總局《電機能效提升計劃(2013－2015年)》，加快推進工業節能降耗，促進工業轉型升級和綠色發展，全面提升內蒙古蘭太實業股份有限公司(以下簡稱“公司”)電機能效水平，加快淘汰低效電機，節能降耗，實施電機系統節能技術改造，選用電機替換低效電機，采用先進技術對電機與拖動設備進行匹配性改造。

1 節能電機概念

主要包括更新淘汰低效電機及高耗電設備，合理匹配電機系統，提高電機效率，以先進的電力電子技術傳動方式改造傳統的機械方式，實現被拖動裝置控制和設備制造。

2 節能電機選用

(1)在新建項目需要新增電機時，需要選用;

(2)舊電機損壞或電機需要進行重新繞制時，需要選用;

(3)在電機長期運行于低負載或過負載狀態下需要更新電機時，需要選用。

3 節能電機效果

節能電機與普通電機相比，優化了總體設計，選用了高質量銅繞組和硅鋼片，降低了繞組損耗、鐵芯損耗、風摩損耗和負載雜散損耗等各種損耗，損耗下降了20%～30%，效率提高2%～8%;投資回收期一般為1a～2a。

4 電機能效提升的相關政策文件

(1)《工業和信息化部國家質量監督檢驗檢疫局下發的關于組織實施電機能效提升計劃(2013－

2015年)的通知》;

(2)《GB18613－2006中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級》;

(3)《GB18613－2012中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級》;

(4)其它有關國家和行業相關技術標準、規范。

5 節能電機說明

節能電機效率需達到GB18613－2012《中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級》中2級能效及以上的規定，并通過中國質量認證中心的節能產品認證，取得中國節能產品認證證書。節能電機在制造過程中主要在以下幾個方面進行改進:

(1)電磁優化設計，對系統、氣隙、槽配合及槽型進行全面優化，通過大量樣機試驗反復驗證，在電磁設計上保證了電機性能達到優先;

(2)鐵芯采用低鐵損、高導磁的優質硅鋼片，電磁線采用耐溫等級達到180℃的H級的聚酯亞胺漆包圓銅線QZY－2/180，大大提高電機的性能，降低工作溫升和損耗，從而達到提高電機效率的目的;

(3)改進電機的軸承系統、優化外形和風扇、風罩設計，從而降低電機的機械損耗;

(4)采用新型VPI真空浸漆工藝，使得整個線圈的抗電壓沖力能力加強，降低匝間及相間絕緣事故率，防護等級和絕緣等級均比老式電機少提高一個等級。

6 實施方案

(1)淘汰電機識別的原則:

①工信部發布的靠前批、二批、三批高耗能機電設備目錄中明令淘汰的電機;

②效率有較大提升空間的電機，全年連續工作≥8000h，55kW以下電機負荷率60%及以上，55kW及以上電機負荷率90%及以上;

③在2015年具備淘汰和改造條件;

④運行狀態不佳，維修成本高、缺乏備件的高能耗電機;

⑤淘汰和改造后，對裝置長周期運行有較大幫助的電機。

(2)在盡量不改變電機中心高、機座長度、級數、功率的情況下，優先采購YE3系列超電機進行更換。

(3)電機更換以不影響裝置長期穩定生產為原則:即有備用電機可倒停設備后更換，無法在生產過程中更換的，可選擇在停車、檢修期間更換。

(4)方案評審通過后，立即組織以合同能源管理的模式完成技術改造工作。

(5)電機實施方案設計。節能電機適用于運行時間較長、負荷率較高的電力驅動系統。節能原理是降低電機運行時，機電轉換過程中電機內部產生的損耗，提高運行效率，大幅度節約電能。技術上通過科學的損耗分析，采用三相“正弦”繞組、配合與槽形尺寸等設計技術、風扇。專門工藝與優質有效材料等綜合節能技術，以降低電機內銅(鋁)耗、鐵耗、機械風摩與雜散損耗，使電機總損耗降低(20%～30%)，效率提高2%～8%。

7 節能效益分析

電機的節能是由于這種電機比普通電機的效率高、損耗低、節電空間大，其相對于后者的年節電量△E計算公式如下:

電機節電量計算公式

說明:

(1)電機按年運行8000h，負載率75%，電價0.419元/kW?h計算;

(2)現有報價為無特殊要求價格，如有特殊要求加價情況如下，均加價8%;

(3)根據淘汰電機識別原則，識別出淘汰低壓電機。公司制鈉一廠共152臺，更換功率總和為2998.6kW;公司制鈉二廠共155臺，更換功率總和為5208．6kW;公司氯酸鈉廠共193臺，更換功率總和為4795.35kW;公司熱動力廠共147臺，更換功率總和為3526.74kW;公司氯化異氰尿酸廠共162臺，更換功率總和為3362.85kW;公司CPE廠共65臺，更換功率總和為1379．1kW;公司蘭峰公司共12臺，更換功率總和為200kW。

8 投資回收期

8．1 采用合同能源管理模式

涉及所列更換電機名錄，所需采購更換電機總臺數為886臺，電機總計功率為21471.24kW，電機設備購買金額為413.89萬元，年總節電量為2358710.9kW?h，年總節約電費為101.28萬元。

8．2政府推廣補貼節能電機標準

節能電機標準

項目所涉及淘汰電機0.55kW≤額定功率≤22kW范圍內，電機功率為5785.24kW×58元/kW?h

=33.55萬元;22kW＜額定功率≤315kW范圍內，電機功率為15686kW×31元/kW?h=48.63萬元，國家補貼費用合計為82.18萬元。

8．3 項目投入和節能收益(表2)

節能效益分配表

8．4 節能服務公司、用能單位節能效益分配方案

節能效益分享期結束后(見表3)，該批電機的所有權歸用能單位所有，以后產生的節能效益由用能單位獲得。

項目投入和節能收益