鹽化工企業(yè)電動機能效提升技術(shù)探討

根據(jù)《中華人民共和國節(jié)約能源法》第十七條規(guī)定，原標(biāo)準能效3級的電動機(Y、Y2系列)將被禁止生產(chǎn)、進口銷售。Y系列電機已被中信部列入機電產(chǎn)品強制淘汰目錄。為貫徹落實工信部、質(zhì)檢總局《電機能效提升計劃(2013－2015年)》，加快推進工業(yè)節(jié)能降耗，促進工業(yè)轉(zhuǎn)型升級和綠色發(fā)展，全面提升內(nèi)蒙古蘭太實業(yè)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(jié)能降耗，實施電機系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造，選用高效電機替換低效電機，采用先進技術(shù)對電機與拖動設(shè)備進行匹配性改造。

1 高效節(jié)能電機概念

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

2 高效節(jié)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(tài)下需要更新電機時，需要選用。

3 高效節(jié)能電機效果

高效節(jié)能電機與普通電機相比，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(guān)政策文件

(1)《工業(yè)和信息化部國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫局下發(fā)的關(guān)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(guān)國家和行業(yè)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準、規(guī)范。

5 高效節(jié)能電機說明

高效節(jié)能電機效率需完全達到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(guī)定，并通過中國質(zhì)量認證中心的節(jié)能產(chǎn)品認證，取得中國節(jié)能產(chǎn)品認證證書。高效節(jié)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(yōu)化設(shè)計，對系統(tǒng)、氣隙、槽配合及槽型進行全面優(yōu)化，通過大量樣機試驗反復(fù)驗證，在電磁設(shè)計上保證了電機性能達到最佳;

(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(tǒng)、優(yōu)化外形和風(fēng)扇、風(fēng)罩設(shè)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至少提高一個等級。

6 實施方案

(1)淘汰電機識別的原則:

①工信部發(fā)布的第一批、二批、三批高耗能機電設(shè)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(xù)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(tài)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(shù)、功率的情況下，優(yōu)先采購YE3系列超高效電機進行更換。

(3)電機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)電機實施方案設(shè)計。高效節(jié)能電機適用于運行時間較長、負荷率較高的電力驅(qū)動系統(tǒng)。高效節(jié)能原理是降低電機運行時，機電轉(zhuǎn)換過程中電機內(nèi)部產(chǎn)生的損耗，提高運行效率，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)、高效風(fēng)扇。專門工藝與優(yōu)質(zhì)有效材料等綜合節(jié)能技術(shù)，以降低電機內(nèi)銅(鋁)耗、鐵耗、機械風(fēng)摩與雜散損耗，使電機總損耗降低(20%～30%)，效率提高2%～8%。

7 節(jié)能效益分析

高效電機的節(jié)能是由于這種電機比普通電機的效率高、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:

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(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(shù)為886臺，電機總計功率為21471.24kW，電機設(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)約電費為101.28萬元。

8．2政府推廣補貼高效節(jié)能電機標(biāo)準

項目所涉及淘汰電機0.55kW≤額定功率≤22kW范圍內(nèi)，電機功率為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(jié)能收益(表2)

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)，該批高效電機的所有權(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。

9 投資估算

項目總投資費用合計413.89萬元，識別的886臺低壓淘汰落后電機，扣減政府補貼及廢舊電機回收費用，預(yù)計投資費用為306.71萬元。

10 結(jié)論

(1)經(jīng)濟效益。公司制鈉分公司淘汰落后低壓電機共計886臺，功率總和為21471.24kW，涉及所列更換電機名錄，年總節(jié)約電費為101.28萬元，國家補貼費用為82.18萬元，廢舊電機處置費用為25萬元。實施此項目后，一次性一年節(jié)約費用為208.46萬元。

(2)社會效益。淘汰落后電機符合國家節(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。

本文版權(quán)歸《鹽業(yè)與化工》，作者：李海軍。