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裁汰高能耗掉队电机授课

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裁汰高能耗掉队电机授课

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  淘汰高能耗落后电机,高效节能 电机及节能新产品、新技术宣贯 杭州市能源监察中心 严伟林 二○一四年九月 主要内容 一、概述 二、高能耗落后电机强制淘汰政策 三、高效节能电机及节能新技术介绍 一、概述 ? 电机是依据电磁感应定律而制 造出来的机械,可实现电能和 机械能之间的相互转换。电机 可分为发电机和电动机,我们 一般说的电机指的是电动机, 由电能转化为机械能,向机械 系统输出动力。 电动机是拖动风机、泵、压缩 机、机床、传输带等各种设备 的驱动装置,是量大面广的终 端耗能大户。 ? 电机的分类 鼠笼式 异步机 交流电动机 电动机 直流电动机 ?异步电动机特别是笼型异步电动机,由于结构简单、运行可靠、维护方便和 价格低等特点,成为电机行业中生产量最大、应用面最广的驱动电机。 ?但其调速性能差,功率因数低,使其长期以来主要应用于无调速要求或调速 要求不高的驱动机械,例如风机、水泵等驱动。 绕线式 同步机 电机的结构 ? ? ? 各类三相异步电动机的基 本结构是相同的,都由定 子和转子这两大基本部分 组成,此外还有端盖、轴 承、接线盒、吊环等其他 附件。 定子是用来产生旋转磁场 的。一般由外壳、定子铁 心、定子绕组等部分组成。 转子包括转子铁心和转子 绕组 。转子铁心是用 0.5mm厚的硅钢片叠压而 成,套在转轴上。转子绕 组分为绕线形与笼形两种。 电机的铭牌 ? 在电动机的外壳 上,钉有一块牌 子,叫铭牌。铭 牌上注明这台电 动机的主要技术 数据,是选择、 安装、使用和修 理电动机的重要 依据。 电机的命名规则 电机型号用来表明电动机的系列、几何尺寸和极数。 磁极极数 铁心长度代号 机座长度代号S-短机座,M-中机座,L-长机座 机座中心高度(毫米) 产品名称代号 型号Y2-632-2 型号 Y200L-4 电机的命名规则 型号(Y2-632-2): Y2——产品代号; 63——机座中心高63mm; 2 ——铁心长度代号(1表 示短铁心,2表示长铁 心); 2——磁极极数(极对数 p=1)。 ? 型号(Y200L-4): Y——产品代号; 200——机座中心高 200mm; L ——表示长机座; 4——磁极极数(极对数 p=2)。 ? 电机系统 ? 电机系统包括电动机、被拖动装置、传 动系统、控制(调速)系统以及管网负 荷等。电机系统首先是通过电动机将电 能转化为机械能,再通过被拖动装置 (如风机、水泵、压缩机、机床、传送 带等)做功,并通过管网对负荷实现所 需的各种功能。 工业电机使用现状 ? 目前,我国电机保有量约17亿千瓦,总耗电约3万亿千 瓦时,占社会总用电的64%,其中工业领域电机总用 电量为2.6万亿千瓦时,约占工业用电的75%。提高电 机能效作为重要的节能措施。 近年来,在国家政策的支持下,我国电机能效水平不 断提高,但总体看能效水平仍然较低。我国电机效率 平均水平比国外低3-5个百分点,电机系统运行效率比 国外先进水平低10-20个百分点。 ? 工业电机使用现状 ? 据测算,工业领域电机能效每提高一个百分点,可年 节约用电260亿千瓦时左右。通过推广高效电机、淘汰 在用低效电机,以及对电机系统根据其负载特性和运 行工况进行匹配和节能改造,可从整体上提升电机系 统效率5-8个百分点,年可节约用电1300-2300亿千瓦 时。 相当于2-3个三峡 电站的发电量 工业电机使用现状 目前我国电机及系统在应用过程中存在下列主要问题: ? ? ? ? ? 高效电机的占有率低,不足5%。 大量在用电机能效水平比国家强制性能效标准(GB18613-2012) 能效限定值低3-5个百分点。 电机系统运行效率低、能耗高。主要是电动机及被拖动设备本 身效率低,另外系统匹配和调节方式不合理造成系统效率低。 系统匹配不合理,“大马拉小车”现象严重。由于我国设备可靠 性差,设计选型富裕量较大,设备长期在低负荷区运行。 系统调节方式落后。风机、泵类调节大部分仍采用机械节流方式, 调速方式效率低约30%。 工业电机的发展-低压电机 我国自成立后,共开发了五代低压电机产品,其设计开发所依据的标准体系, 从模仿前苏联的产品向符合IEC标准体系产品逐步过渡,效率水平不断提高。 工业电机的发展-高压电机 ? ? ? 上世纪60年代,我国根据前苏联设计体系和技术,开发了JS、JR 和JSL等中型高压电机产品。 上世纪80年代,通过引进美国和欧洲技术,完成了Y、YR系列中 型高压电机及其派生的如YKK、YRKK等产品的开发。 2009年起,国内组织了新一代高压高效电机的开发,已完成YX系 列和YXKK系列的产品开发和制造。 工业电机的发展 由上可以看出,几代产品的效率、防护 等级及绝缘等级水平均越来越高。随着 新一代电机产品的成熟,早期几代的电 机产品必将逐渐面临淘汰! 二、高能耗落后电机强制淘汰政策 1、目的和依据 2、淘汰目录 3、淘汰时间表 4、对淘汰电机的节能监察 1、目的和依据 强制淘汰目的: ? 改革开放以来,我国制造业有了长足发展,近些年企 业通过自主研发和消化吸收,电机及其相关行业的产 品性能、质量有了显著提高。 ? 然而,大量存在的高耗能老产品还在广泛使用,其使 用年限已经到期,零部件陈旧老化,特别是很多产品 的能耗越来越高,如果不抓紧将其替换下来,不仅达 不到节能减排的初衷,也不利于新产品、新技术的应 用和推广,严重制约我国工业的整体技术进步和更新 换代。 强制淘汰依据 ? ? ? 国家于1998年制定,并于2007年修订的《中华人民共 和国节约能源法》,提供了法律依据。 第十六条规定:“国家对落后的耗能过高的用能产品、 设备和生产工艺实行淘汰制度。淘汰的用能产品、设 备、生产工艺的目录和实施办法,由国务院管理节能 工作的部门会同国务院有关部门制定并公布。”首次 明确了国家对落后产能和机电设备的淘汰制度。 第十七条规定:“禁止生产、进口、销售国家明令淘 汰或者不符合强制性能源效率标准的用能产品、设备; 禁止使用国家明令淘汰的用能设备、生产工艺。”这 里可以理解为不能生产、销售和使用国家颁布的明令 淘汰的落后机电设备。 2、淘汰目录 国家工信部相继制定、颁布: ? 高耗能落后机电设备(产品)淘汰目录 (第一批) ? 高耗能落后机电设备(产品)淘汰目录 (第二批) ? 高耗能落后机电设备(产品)淘汰目录 (第三批) 高耗能落后机电设备(产品) 淘汰目录(第一批) 国家工信部于2009年12月4日颁布 (工节[2009]第67号) ? ? 将低压电机中的J、JO、JO2等及其派生 系列产品予以明令淘汰 高耗能落后机电设备(产品) 淘汰目录(第二批) 国家工信部于2012年4月6日颁布 (公告2012年第14号) ? ? 将低压电机中的Y系列产品予以明令淘汰 高耗能落后机电设备(产品) 淘汰目录(第三批) ? 国家工信部于2014年3月6日颁布(公告 2014年第16号 )。本目录共2大类337项 设备(产品),包括电动机300项、风机 37项。 将低压电机中的Y、Y2、Y3、YB、YB2系 列产品予以明令淘汰。 ? 3、淘汰时间表 ? 国家工信部、质 检总局组织编制 了《电机能效提 升计划(20132015年)》, 于2013年6月颁 布。 (工信部联节 [2013]226号 ) 在用低效电机淘汰路线图(单位:万千瓦) 时间 淘汰依据 工业和信息化部高耗能落后 机电设备(产品)淘汰 目录(第一批) 工业和信息化部高耗能落后 机电设备(产品)淘汰 目录(第二批) 2014年底前 工业和信息化部高耗能落后 机电设备(产品)淘汰 目录(第二批) 工业和信息化部高耗能落后 机电设备(产品)淘汰 目录(第二批) 2015年底前 拟定第三批淘汰目录 主要型号系列 J02系列、J03系列、J2系列、 BJ0系列、JB3系列、JZ、 JZ2、JZR、 JZR2、JZB、 JZRB系列 1993年(含)以前生产的Y 系列低压三相异步电动 机 1998年(含)前生产的Y系 列低压三相异步电动机 2003年(含)前生产的Y系 列低压三相异步电动机 2003年(含)前生产的Y2、 Y3系列及电机生产企业 自行命名的低压低效三 相异步电动机 16000 淘汰量 2000 2013年底前 2000 6000 6000 合计 ? ? 鼓励企业主动淘汰服役时间超过20年 (或总运行时间超过6万小时)的高压 三相笼型异步电机。 地方工业主管部门可结合实际,制定更 加超前的在用低效电机淘汰路线图,确 保完成本地淘汰低效电机目标任务。 浙江省电机能效提升计划实施方案 ? ? ? 根据工业和信息化部、国家质检总局《电机能效提升 计划(2013-2015年)》,结合我省实际,省经信委、 省质监局组织编制了《浙江省电机能效提升计划实施 方案》 ,并于2014年6月颁布。 (浙经信资源〔2014〕253号) 制订在用低效电机淘汰路线图,充分运用行政、市场、 经济等手段,推动落后低效)电机逐步退出应用市场。 在保障措施中提出加强监督检查 ,开展落后电机淘汰 专项监察 ,对重点耗电企业落后电机淘汰计划执行情 况进行专项监督检查 。 在用低效电机淘汰路线图 时间 淘汰依据 工业和信息化部高耗能落后 机电设备(产品)淘汰目录 (第一批) 主要型号系列 JO2系列、JO3系列、J2系列、BJO系列、 JB3系列、JZ、JZ2、JZR、 JZR2、JZB、 JZRB系列 2014年底前 工业和信息化部高耗能落后 机电设备(产品)淘汰目录 (第二批) 工业和信息化部高耗能落后 机电设备(产品)淘汰目录 (第二批) 2015年底前 工业和信息化部正在拟定的 第三批淘汰目录 2003年(含)前生产的Y2、Y3系列及 电机生产企业自行命名的低压低效三相 异步电动机 1998年(含)前生产的Y系列低压三相 异步电动机 2003年(含)前生产的Y系列低压三相 异步电动机 萧山区 ? 萧山区人民政府办公室 2014年6月10日发布 《杭州市萧山区人民政府办公室关于转发区节 能办加快淘汰高耗能落后电机(第一批)的通 知 》(萧政办发〔2014〕126号 )。 制定了萧山区限期淘汰高耗能落后电机设备名 单(第一批),明确了工作要求。 ? 4、对淘汰电机的节能监察 法律依据: ? 中华人民共和国节约能源法: 第十六、十七条确定了高耗能落后电机淘汰制度。 第七十一条规定:“使用国家明令淘汰的用能设备或者生产工艺的,由管理节能 工作的部门责令停止使用,没收国家明令淘汰的用能设备;情节严重的,可以由 管理节能工作的部门提出意见,报请本级人民政府按照国务院规定的权限责令停 业整顿或者关闭。”明确了高耗能落后电机法律责任。 ? 浙江省实施《中华人民共和国节约能源法》办法: 第十三条:“实行落后用能产品、设备、生产工艺淘汰制度和高耗能行业限制制 度。” 第四十九条:“《中华人民共和国节约能源法》等法律、法规和本办法规定由节 能主管部门行使的行政处罚权,已设立能源监察机构的,由能源监察机构行使。” ? 浙江省节能监察办法: 第七条关于能源监察机构的监察内容中,第五项“用能单位执行落后用能产品和 设备以及生产工艺淘汰制度、高耗能产业限制制度、能效标识管理制度情况”。 监察方式 1、年度节能监察 ? 对年初制定的能源监察计划名单上的企业实现常规监 察,使用明令淘汰的用能设备情况是一项重要监察内 容。 ? 要求企业提供主要用电设备清单,监察报告中对涉及 到淘汰目录中的电机,会提出整改建议。 2、专项节能监察 ? 目前尚未开展。随着淘汰落后电机工作进一步开展的 需要,会进行专项的节能监察。《浙江省电机能效提 升计划实施方案》中提出了专项节能监察的要求。 3、接受相关投诉、举报。 用能单位前期工作 ? ? ? 编制用电设备台账。 属于企业能源管理的基础性工作,接受节能监察时需要提供。 台账内容包括用电设备名称、配套电机型号、电机功率、数量、 生产日期、使用日期、节能措施等。 开展淘汰电机情况自查。 在用电设备台账的基础上,对照淘汰目录和淘汰时间表,对需要 淘汰的电机情况进行自查,编制自查表。 制订淘汰计划。 根据淘汰时间表,制订符合企业的淘汰计划。 近期有需要技改的,把淘汰电机考虑进去。 新上项目,需要采用高效电机。 三、高效节能电机及节能新技 术介绍 1、高效节能电机 2、电机系统节能技术 3、电平衡测试 4、合同能源管理 1、高效节能电机 电机能效标准: ? 2008 年10 月国际电工委员会IEC 组织正式发布了IEC60034-30: 2008“单速、三相笼型感应电动机的能效分级”标准,统一了全球 的电机效率标准,将电动机能效标准分为IE1、IE2、IE3、IE4 四 个等级,其中IE1 为标准效率等级、IE2为高效率等级、IE3 为超 高效率等级、IE4 的效率指标更高。 参照国际IEC 60034-30:2008 标准的最新变化,对国标GB18613 进行了修订,于2012 年正式发布了GB18613-2012。新国标 GB18613 将效率等级分为三级,其中1 级为最高,与IE4 相当;2 级为节能评价值标准,与IE3 等同;3 级为能效限定值标准,与 IE2 等同,为三相异步电动机强制实施的最低效率要求。新国标 GB18613-2012 已于2012 年9 月1 日起正式开始实施。 ? 高效电机产品 ? 按照近年国家开展高效电机惠民工程的有关分类,高效电机分为 低压高效电机、高压高效电机和稀土永磁同步电机三类。 高压高效电机 ? ? 高压高效三相异步电动机是在已有的高压电机系列产 品的基础上,通过对电机各项损耗降低技术的研究, 将原电机总损耗降低了20%,而达到提高效率目的的 产品。 按照国家《节能产品惠民工程高效电机推广实施细则》 的有关规定,交流高压高效电机的界定范围如下: 额定功率:355~25000kW; 额定电压:6000V、10000V; 极数范围:2P、4P、6P、8P、10P、12P、16P; 效率指标:对应6000V 和10000V 高压高效电机的 效率值。 稀土永磁同步电机 ? ? ? 稀土永磁同步电机与异步电动机相比,不需要无功励磁电流,可 以显著地提高电机的功率因数(可达到1)。同时也减少了定子 输入电流和定子电阻损耗,而且在稳定运行时没有转子铝(或铜) 耗,进而可以减小风扇和相应的风摩损耗,一般与同规格的异步 电动机相比效率可提高2~10 个百分点。而且,稀土永磁同步电 机在25~120%额定负载范围内均可保持较高的效率和功率因数, 轻载运行时的节能效果更为显著。 稀土永磁同步电机的应用场合广泛,在油田抽油机、纺织机械、 电梯曳引机等应用的较多。 按照国家《节能产品惠民工程高效电机推广实施细则》的有关规 定,稀土永磁同步电机的界定范围如下: 额定功率:0.55~315kW; 额定电压:690 伏及以下。 2、电机系统节能技术 电机系统节能的基本要求有两方面: ? ? 要求构成系统的每一部分,在完成系统所赋予 的特定工作任务之外,均要降低损耗提高效率, 进而提高整个系统的效率; 要求各部分的参数匹配协调,使得整个系统的 效率最佳。 变频调速技术 ? ? ? 根据电机学的基础理论,异步电机的转速与电 源的频率成正比;变频调速技术的基本原理基 于此,当电源的频率变化时,电机的转速也发 生变化。 适用场所:可用于高压、低压电机系统改造, 适用于需要频繁调节流量的场所,如风机、水 泵、压缩机等 节电效果:节电率为10%~50%,投资回收期 一般在2年左右 变极调速技术 ? ? ? 变极调速的基本原理是,在电网频率不变时, 电动机转速与它的极数成反比,当极数变化时, 电机转速也发生变化。通过变换异步电动机绕 组极数从而改变电机的转速,其转速只能按阶 跃方式变化,不能连续变化。 适用场所:主要用于高压电机系统改造,适用 于需要定量调节、但不需要频繁调节流量的场 所,如风机、水泵等 节电效果:节电率为20%以上,投资回收期一 般在1年左右 相控调压技术 ? ? ? 相控调压技术采用改善电动机外部运行环境实现动态 电量管理。由于电动机为一感性负载,其电流与电压 波形通常存在一相位差,该相位差的大小与其负载的 大小有关。相控技术采用闭环反馈系统进行优化控制,30kw电机型号, 通过实时测量电动机的电压与电流波形,将实际相位 差与依据电动机特性的理想相位差进行比较,通过优 化控制给电动机提供优化的电流和电压,以及时调整 输入电机的功率,实现“所供即所需”。 适用场所:可用于高压、低压电机系统改造,适用于 负荷率、功率因数较低,负载变化较大且速度恒定的 场所,如机床、输送带等 节电效果:节电率为2%,投资回收期一般在3年左右 功率因数补偿 ? ? ? 提高功率因数,减少无功损耗。 适用场所:适用于功率因数低,负载功 率变化大、变化速度快,有谐波源且谐 波污染大的电机集群,如钢厂、化工厂、 机械加工厂等 节电效果:综合节电率为4%左右,投资 回收期一般在3~5年 电机与拖动设备匹配技术 ? ? ? 解决电机额定功率与拖动设备运行功率 不匹配问题 适用场所:适用于高压、低压电机系统 “大马拉小车”的改造,如风机、水泵、 车床等 节电效果:节电率为3%~5%,投资回 收期一般在2~4年 电机系统优化和运行控制 ? ? ? 通过控制,实现电机系统的优化运行。 适用场所:适用于电机密集且关联度较 大的生产线和工厂,如化工、轻纺、制 药、食品、冶金等工业企业中同一工序 设备多用、多备和上下游工序影响较大 且工艺、产能经常变化的场所。 节电效果:节电率为5%~15%,投资回 收期一般在2~3年 3、电平衡测试 ? ? 是对供电电量在用电系统内的输送、转换、利 用进行考核、测量、分析和研究,并建立供给 电量、有效电量和损失用电量之间平衡关系的 全过程。 从电力计量点开始,通过普查、统计、测试、 计算等手段,揭示企业在整个生产过程中各个 用电环节的电能使用情况,研究分析哪些是合 理使用,哪些是不合理使用。在此基础上,找 出使用中的问题,制定节电措施和整改规划。 开展电平衡测试工作的意义 ? ? ? 摸清用电设备家底,全面了解设备运行状况以及损耗 所在。 掌握用电水平。通过电平衡测试,可以掌握企业电能 分布图、主要用电设备的电能利用率、能耗框图等, 使企业、车间以及用电管理人员实现从定性认识到定 量认识的飞跃。 找出企业设备和管理中的薄弱环节,制定节电规划。 根据问题,可以有针对性地提出近期和远期整改规划。 对一些明显不合理的,又容易解决的问题,可随时加 以解决,以尽快得到效益。 企业电平衡测试工作的开展 1、查清企业用电系统设备的容量、数量的家底,并按系统、部门、 车间建立台帐。 2、对企业用电系统设备,按配电单元、车间、工艺流程分别配齐电 度计量仪表,达到三级计量要求,测试前应普校一次。 3、绘制企业用电系统阻抗、计量配置图。 4、制定具体测试方案:如潮流测试点确定与典型测试项目选定,各 类设备的测试量及确定现场测试设备与进度安排和安全技术措施 等。 5、企业电平衡测试工作,应在本企业组织有关部门与专业人员进行, 也可聘请有关专业技术人员进行指导;若企业无技术力量进行测 试的,可委托有资质的测试单位进行有偿测试,但本企业主管人 员应参与配合,了解掌握测试结果的数据,并提出完成测试后的 节电整改方案,确保测试工作顺利进行。 6、测试时必须在现场运行值班人员监护下进行。 4、合同能源管理 ? ? 根据GB/T24915-2010《中华人民共和国国家标准合同 能源管理技术通则》,合同能源管理是以减少的能源 费用来支付节能项目成本的一种市场化运作的节能机 制。 节能服务公司与用户签订能源管理合同、约定节能目 标,为用户提供节能诊断、融资、改造等服务,并以 节能效益分享方式回收投资和获得合理利润,可以显 著降低用能单位节能改造的资金和技术风险,充分调 动用能单位节能改造的积极性,是行之有效的节能措 施。 国家相关支持政策 ? ? ? 2010年4月2日,国务院办公厅转发了发改委等部门 《关于加快推行合同能源管理促进节能服务产业发展 意见的通知》,加大对合同能源管理商业模式的扶持 力度。 国家财政部在此基础上出台了《关于印发合同能源管 理财政奖励资金管理暂行办法》,从政策上、资金上 给予大力支持,促进节能服务产业的健康快速发展。 合同能源管理公司由2000年的3家,发展到目前通过 国家发改委备案的有2300多家。 电机系统节能技改采用合同能 源管理模式的优势 ? ? ? ? 合同能源管理服务市场的健康快速发展,提供 了很好的基础。 一些电机系统节能技术比较成熟,有效性已经 得到验证。 电度表装表计量比较方便,项目节能率和节能 量统计、计算比较方便,容易减少纠纷。 电机系统节能技改已经成为工业领域合同能源 管理项目的主要形式。 谢谢大家! 淘汰高能耗落后电机讲课._幼儿读物_幼儿教育_教育专区。淘汰高能耗落后电机讲课.

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