鹽化工企業(yè)電動機(jī)能效提升技術(shù)探討

系列電機(jī)已被中信部列入機(jī)電產(chǎn)品強(qiáng)制淘汰目錄。為貫徹落實(shí)工信部、質(zhì)檢總局《電機(jī)能效提升計劃(2013－2015年)》，加快推進(jìn)工業(yè)節(jié)能降耗，促進(jìn)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級和綠色發(fā)展，全面提升內(nèi)蒙古蘭太實(shí)業(yè)股份有限公司(以下簡稱“公司”)電機(jī)能效水平，加快淘汰低效電機(jī)，節(jié)能降耗，實(shí)施電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造，選用電機(jī)替換低效電機(jī)，采用先進(jìn)技術(shù)對電機(jī)與拖動設(shè)備進(jìn)行匹配性改造。

1 節(jié)能電機(jī)概念

主要包括更新淘汰低效電機(jī)及高耗電設(shè)備，合理匹配電機(jī)系統(tǒng)，提高電機(jī)效率，以先進(jìn)的電力電子技術(shù)傳動方式改造傳統(tǒng)的機(jī)械方式，實(shí)現(xiàn)被拖動裝置控制和設(shè)備制造。

2 節(jié)能電機(jī)選用

(1)在新建項(xiàng)目需要新增電機(jī)時，需要選用;

(2)舊電機(jī)損壞或電機(jī)需要進(jìn)行重新繞制時，需要選用;

(3)在電機(jī)長期運(yùn)行于低負(fù)載或過負(fù)載狀態(tài)下需要更新電機(jī)時，需要選用。

3 節(jié)能電機(jī)效果

節(jié)能電機(jī)與普通電機(jī)相比，優(yōu)化了總體設(shè)計，選用了高質(zhì)量銅繞組和硅鋼片，降低了繞組損耗、鐵芯損耗、風(fēng)摩損耗和負(fù)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(jī)能效提升的相關(guān)政策文件

(1)《工業(yè)和信息化部國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫局下發(fā)的關(guān)于組織實(shí)施電機(jī)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(jī)能效限定值及能效等級》;

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

(4)其它有關(guān)國家和行業(yè)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。

5 節(jié)能電機(jī)說明

節(jié)能電機(jī)效率需達(dá)到GB18613－2012《中小型三相異步電動機(jī)能效限定值及能效等級》中2級能效及以上的規(guī)定，并通過中國質(zhì)量認(rèn)證中心的節(jié)能產(chǎn)品認(rèn)證，取得中國節(jié)能產(chǎn)品認(rèn)證證書。節(jié)能電機(jī)在制造過程中主要在以下幾個方面進(jìn)行改進(jìn):

(1)電磁優(yōu)化設(shè)計，對系統(tǒng)、氣隙、槽配合及槽型進(jìn)行全面優(yōu)化，通過大量樣機(jī)試驗(yàn)反復(fù)驗(yàn)證，在電磁設(shè)計上保證了電機(jī)性能達(dá)到優(yōu)先;

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

(3)改進(jìn)電機(jī)的軸承系統(tǒng)、優(yōu)化外形和風(fēng)扇、風(fēng)罩設(shè)計，從而降低電機(jī)的機(jī)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(qiáng)，降低匝間及相間絕緣事故率，防護(hù)等級和絕緣等級均比老式電機(jī)少提高一個等級。

6 實(shí)施方案

(1)淘汰電機(jī)識別的原則:

①工信部發(fā)布的靠前批、二批、三批高耗能機(jī)電設(shè)備目錄中明令淘汰的電機(jī);

②效率有較大提升空間的電機(jī)，全年連續(xù)工作≥8000h，55kW以下電機(jī)負(fù)荷率60%及以上，55kW及以上電機(jī)負(fù)荷率90%及以上;

③在2015年具備淘汰和改造條件;

④運(yùn)行狀態(tài)不佳，維修成本高、缺乏備件的高能耗電機(jī);

⑤淘汰和改造后，對裝置長周期運(yùn)行有較大幫助的電機(jī)。

(2)在盡量不改變電機(jī)中心高、機(jī)座長度、級數(shù)、功率的情況下，優(yōu)先采購YE3系列超電機(jī)進(jìn)行更換。

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

(4)方案評審?fù)ㄟ^后，立即組織以合同能源管理的模式完成技術(shù)改造工作。

(5)電機(jī)實(shí)施方案設(shè)計。節(jié)能電機(jī)適用于運(yùn)行時間較長、負(fù)荷率較高的電力驅(qū)動系統(tǒng)。節(jié)能原理是降低電機(jī)運(yùn)行時，機(jī)電轉(zhuǎn)換過程中電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的損耗，提高運(yùn)行效率，大幅度節(jié)約電能。技術(shù)上通過科學(xué)的損耗分析，采用三相“正弦”繞組、配合與槽形尺寸等設(shè)計技術(shù)、風(fēng)扇。專門工藝與優(yōu)質(zhì)有效材料等綜合節(jié)能技術(shù)，以降低電機(jī)內(nèi)銅(鋁)耗、鐵耗、機(jī)械風(fēng)摩與雜散損耗，使電機(jī)總損耗降低(20%～30%)，效率提高2%～8%。

7 節(jié)能效益分析

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

電機(jī)節(jié)電量計算公式

說明:

(1)電機(jī)按年運(yùn)行8000h，負(fù)載率75%，電價0.419元/kW?h計算;

(2)現(xiàn)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(jù)淘汰電機(jī)識別原則，識別出淘汰低壓電機(jī)。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(jī)名錄，所需采購更換電機(jī)總臺數(shù)為886臺，電機(jī)總計功率為21471.24kW，電機(jī)設(shè)備購買金額為413.89萬元，年總節(jié)電量為2358710.9kW?h，年總節(jié)約電費(fèi)為101.28萬元。

8．2政府推廣補(bǔ)貼節(jié)能電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)

節(jié)能電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)

項(xiàng)目所涉及淘汰電機(jī)0.55kW≤額定功率≤22kW范圍內(nèi)，電機(jī)功率為5785.24kW×58元/kW?h

=33.55萬元;22kW＜額定功率≤315kW范圍內(nèi)，電機(jī)功率為15686kW×31元/kW?h=48.63萬元，國家補(bǔ)貼費(fèi)用合計為82.18萬元。

8．3 項(xiàng)目投入和節(jié)能收益(表2)

節(jié)能效益分配表

8．4 節(jié)能服務(wù)公司、用能單位節(jié)能效益分配方案

節(jié)能效益分享期結(jié)束后(見表3)，該批電機(jī)的所有權(quán)歸用能單位所有，以后產(chǎn)生的節(jié)能效益由用能單位獲得。

項(xiàng)目投入和節(jié)能收益

9 投資估算

項(xiàng)目總投資費(fèi)用合計413.89萬元，識別的886臺低壓淘汰落后電機(jī)，扣減政府補(bǔ)貼及廢舊電機(jī)回收費(fèi)用，預(yù)計投資費(fèi)用為306.71萬元。

10 結(jié)論

(1)經(jīng)濟(jì)效益。公司制鈉分公司淘汰落后低壓電機(jī)共計886臺，功率總和為21471.24kW，涉及所列更換電機(jī)名錄，年總節(jié)約電費(fèi)為101.28萬元，國家補(bǔ)貼費(fèi)用為82.18萬元，廢舊電機(jī)處置費(fèi)用為25萬元。實(shí)施此項(xiàng)目后，一次性一年節(jié)約費(fèi)用為208.46萬元。

(2)社會效益。淘汰落后電機(jī)符合國家節(jié)能減排的要求，有較好的節(jié)能效果，同時，也提高公司的整體裝備水平。