鹽化工企業(yè)電動(dòng)機能效提升技術(shù)探討

根據《中華人民共和國節約能源法》第十七條規定，原標準能效3級的電動(dòng)機(Y、Y2系列)將被禁止生產(chǎn)、進(jìn)口銷(xiāo)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(shí)工信部、質(zhì)檢總局《電機能效提升計劃(2013－2015年)》，加快推進(jìn)工業(yè)節能降耗，促進(jìn)工業(yè)轉型升級和綠色發(fā)展，全面提升內蒙古蘭太實(shí)業(yè)股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“公司”)電機能效水平，加快淘汰低效電機，節能降耗，實(shí)施電機系統節能技術(shù)改造，選用高效電機替換低效電機，采用先進(jìn)技術(shù)對電機與拖動(dòng)設備進(jìn)行匹配性改造。

1 高效節能電機概念

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(jìn)的電力電子技術(shù)傳動(dòng)方式改造傳統的機械方式，實(shí)現被拖動(dòng)裝置控制和設備制造。

2 高效節能電機選用

(1)在新建項目需要新增電機時(shí)，需要選用;

(2)舊電機損壞或電機需要進(jìn)行重新繞制時(shí)，需要選用;

(3)在電機長(cháng)期運行于低負載或過(guò)負載狀態(tài)下需要更新電機時(shí)，需要選用。

3 高效節能電機效果

高效節能電機與普通電機相比，優(yōu)化了總體設計，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)量監督檢驗檢疫局下發(fā)的關(guān)于組織實(shí)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(dòng)機能效限定值及能效等級》;

(3)《GB18613－2012中小型三相異步電動(dòng)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)標準、規范。

5 高效節能電機說(shuō)明

高效節能電機效率需完全達到GB18613－2012《中小型三相異步電動(dòng)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(guò)中國質(zhì)量認證中心的節能產(chǎn)品認證，取得中國節能產(chǎn)品認證證書(shū)。高效節能電機在制造過(guò)程中主要在以下幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn):

(1)電磁優(yōu)化設計，對系統、氣隙、槽配合及槽型進(jìn)行全面優(yōu)化，通過(guò)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最佳;

(2)鐵芯采用低鐵損、高導磁的優(yōu)質(zhì)硅鋼片，電磁線(xiàn)采用耐溫等級達到180℃的H級的聚酯亞胺漆包圓銅線(xiàn)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(jìn)電機的軸承系統、優(yōu)化外形和風(fēng)扇、風(fēng)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(gè)線(xiàn)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(gè)等級。

6 實(shí)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(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(cháng)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(cháng)度、級數、功率的情況下，優(yōu)先采購YE3系列超高效電機進(jìn)行更換。

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

(4)方案評審通過(guò)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(shí)施方案設計。高效節能電機適用于運行時(shí)間較長(cháng)、負荷率較高的電力驅動(dòng)系統。高效節能原理是降低電機運行時(shí)，機電轉換過(guò)程中電機內部產(chǎn)生的損耗，提高運行效率，大幅度節約電能。技術(shù)上通過(guò)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計技術(shù)、高效風(fēng)扇。專(zhuān)門(mén)工藝與優(yōu)質(zhì)有效材料等綜合節能技術(shù)，以降低電機內銅(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 節能效益分析

高效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:

說(shuō)明:

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

(2)現有報價(jià)為無(wú)特殊要求價(jià)格，如有特殊要求加價(jià)情況如下，均加價(jià)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(chǎng)共152臺，更換功率總和為2998.6kW;公司制鈉二廠(chǎng)共155臺，更換功率總和為5208．6kW;公司氯酸鈉廠(chǎng)共193臺，更換功率總和為4795.35kW;公司熱動(dòng)力廠(chǎng)共147臺，更換功率總和為3526.74kW;公司氯化異氰尿酸廠(chǎng)共162臺，更換功率總和為3362.85kW;公司CPE廠(chǎng)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(mǎi)金額為413.89萬(wàn)元，年總節電量為2358710.9kW•h，年總節約電費為101.28萬(wàn)元。

8．2政府推廣補貼高效節能電機標準

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(wàn)元;22kW＜額定功率≤315kW范圍內，電機功率為15686kW×31元/kW•h=48.63萬(wàn)元，國家補貼費用合計為82.18萬(wàn)元。

8．3 項目投入和節能收益(表2)

8．4 節能服務(wù)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(jiàn)表3)，該批高效電機的所有權歸用能單位所有，以后產(chǎn)生的節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(wàn)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，預計投資費用為306.71萬(wàn)元。

10 結論

(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，年總節約電費為101.28萬(wàn)元，國家補貼費用為82.18萬(wàn)元，廢舊電機處置費用為25萬(wàn)元。實(shí)施此項目后，一次性一年節約費用為208.46萬(wàn)元。

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

本文版權歸《鹽業(yè)與化工》，作者：李海軍。