工厂供电系统节能技术

工厂供电系统节能技术（精选8篇）

工厂供电系统节能技术 篇1

电能是现代工业生产的必须能源, 是职称经济社会正常运转的基础, 相关的统计表明, 工业用电占到了总电量的70%以上, 供电系统作为工业用电的核心部分, 对供电系统进行节能技术的改造, 对于节能减排、可持续发展理念等, 具有非常重要的意义。受到经济水平的影响, 我国工业发展的起步较晚, 工厂供电系统的技术水平较低, 大部分工厂的耗电量很大, 随着我国进入到重要的经济转型时期, 有必要对工厂供电系统的节能改造。

1 工厂供电系统节能的作用

节能技术是指以技术手段为基础, 投入合理的资金, 以可持续发展和绿色经济为理念所开展的一系列措施, 有效的节能措施, 可以很好的控制工厂电能的消耗, 从而节约一定的成本, 提高用电的质量和用电的效率, 真正的贯彻可持续发展的理念。

在供电系统中采用节能技术, 能够减少电网建设的费用, 还可以减少整个工业生产中煤炭的消耗, 对于煤炭资源的开采和使用中造成的环境问题, 都会起到一定的控制作用。

对于生产企业来说, 最佳的供电方式, 可以提高企业的经济效益, 通过实际的调查发现, 我国生产企业没有重视用电的管理, 使用的设备和技术水平较低, 这是生产成本居高不下的主要原因, 如果进行节能技术的改造, 就可以很好的解决这个问题。

2 工厂供电系统的节能技术应用

2.1 管理性节能

由于工厂用电的部分较多, 包括照明用电、生产设备用电等, 建立完善的用电管理措施, 用先进的信息技术搭建一个用电管理的平台, 对工厂用电的每个部分, 进行节能用电责任的划分, 将用电管理平台纳入到企业管理系统中, 提高企业管理者的节能意识, 通过这个平台, 让管理者直观的看到节能的效果。还可以在厂部和车间等建立专业的节能管理队伍, 帮助普通工人形成节能意识, 在实际的生产中, 充分的利用各种节能技巧, 同时监督生产中的节能, 确保工厂供电系统的高校和稳定。为了将供电系统节能的效果最大化, 工厂可以定期的组织一些活动, 如节能技术的宣传海报等, 结合相应的节点奖励制度, 将工厂用电控制在最佳的水平。

2.2 技术性节能

在实际的工厂供电系统节能改造中, 技术性节能是主要的内容, 由于我国工厂使用的供电系统, 设备大多比较陈旧, 在正常运行的状态下, 会消耗较大的电能, 没有足够的可靠性, 在实际的生产中, 经常会出现问题, 需要不断的进行维修和养护。节能技术的应用, 首先要从工厂供电系统的基础设备着手, 对低性能的设备进行更新换代, 结合工厂的实际需要, 选择比较先进的设备, 如智能马达和联动装置等, 以此来提高工厂用电质量和用电效率, 达到供电系统节能的目的。在工厂的实际生产中, 风机和水泵是常用的设备, 传统的风机和水泵耗电量较低, 用电的效率较低, 如果能够充分的重视节能技术, 用微阻缓闭止回阀来改造低效率的风机, 就可以控制风机电能的消耗, 从而实现供电系统节能的效果, 这样的节能技术还有很多, 如以交流变频调速代替直流变频调速等。

随着信息技术的发展, 各种节能技术在不断的出现, 工厂应该结合自身的实际情况, 充分的了解先进技术的动态, 不断的升级节能技术, 采取最新的节能措施, 提高供电系统的用电效率来达到节能的目的。

3 工厂供电系统的节能措施

3.1 变频器节能

变频器的使用, 可以实现机器设备的软启动, 正常情况下, 交流电动机的起动电流为工作电流的6倍左右, 如果采用变频调速启动, 那么就可以将启动电流控制在电动机的额定电流之内。电动机在使用的过程中, 为了保证电动机的稳定运行, 都会留有一定的冗余, 使得电动机的输出功率大于负载, 造成了电能的浪费, 而变频调速的应用, 可以让电动机随着负载的变化, 输出功率进行相应的调节, 从而节省了冗余部分消耗的电量。相关的统计数据表明, 通过变频调速速装置的使用, 电能的节省可以达到50%上下, 而且电动机输出的功率越低, 节能的效果越好, 目前我国的一些工厂, 都开始使用变频器代替传统的电磁调速, 取得了明显的效果, 在节能电能的同时, 还能够简化工艺。

3.2 照明系统节能措施

照明系统消耗的电量, 在工厂中占用的比例较大, 照明系统的节能, 需要建立在作业视觉的基础上, 不影响照明的质量, 最大程度上减少光能的损失, 充分的利用电能, 在传统的照明系统应用中, 白炽灯由于价格较低、安装和维护比较简单, 在工厂中得到了广泛的应用, 但是由于其发光率较低, 已经开始逐渐的被各种新光源代替。金属卤化物灯的发光率很高, 可以利用其代替现有的白炽灯, 而在办公室等小空间中, 可以利用节能荧光灯, 这样取消白炽灯的使用, 可以起到节能的效果。镇流器作为照明用灯的附件, 其耗电量很高, 实际的调查表明, 很多镇流器的功率为灯具的20%左右, 功率因数只有0.5左右, 无用功率的损耗很大, 因此在照明系统中, 应该尽量采用优质的节能电子镇流器, 控制镇流器消耗的电能。现有的工厂照明系统控制器, 大多是传统的手动控制器, 在不需要使用时, 需要人为操作进行开启, 为了保证生产的效率, 通常会在需要开灯之前, 先开灯一段时间, 造成了电能的浪费, 如果利用先进的电子信息技术, 实现智能化的照明控制系统, 灵活的设置开关时间, 合理采用光控、时空、手控等多种控制方式, 最大程度的保证照明系统工作时间时间, 达到最佳的节能效果。

4 结语

在供电系统中采用节能技术, 对于工厂自身来说, 可以节省电能的消耗, 控制生产的成本, 对于经济社会来说, 能够减少煤炭资源的消耗, 体现出可持续发展的理念, 由于节能技术的这些特点, 很多国家都非常重视节能技术的应用, 外国很多工厂, 都开始利用各种节能技术对工厂供电系统进行改造。相信随着节能技术的发展, 技能技术的应用, 为工厂节省的电能越来越多, 节能技术的应用必然会成为一种趋势。

摘要：受到技术水平的限制, 我国工厂的供电系统用电效率较低, 用电质量较差, 使得工厂生产成本居高不下, 本文在工厂供电系统节能作用的基础上, 结合我国工厂供电系统的现状, 从管理性节能和技术性节能两个方面, 分析了节能技术对工厂供电系统的影响, 并提出了使用变频器和优化照明系统具体的节能措施, 希望能够给工厂供电系统改造, 提供一定的参考。

关键词：节能技术,工厂供电系统,管理措施

参考文献

[1]金永刚.浅谈节能技术在工厂电气技术中的应用[J].黑龙江科技信息, 2011.

[2]彭超尘.浅谈无功补偿及消谐装置在工厂供电系统中的应用[J].科技资讯, 2010.

[3]冯培燕, 李艳华.浅谈工厂供电系统中的功率因数及无功补偿[J].能源与环境, 2010.

[4]刘金晟, 侯世英, 孙韬.工厂供电工程设计方法分析[J].重庆科技学院学报 (自然科学版) , 2011.

[5]荆有艳.工厂供电系统节能方法研究[J].机电信息, 2010.

工厂供电系统节能技术 篇2

随着科学技术的飞速发展，工厂电气控制技术发生了巨大的变化。新型控制技术如可编程序控制器、变频器、计算机数控技术等被广泛应用，并迅速占领了工业生产自动化领域。工业产品生产成本构成很多,其中用电成本是绝对是不可忽视的,随着国家节能减排力度的不断加大,产业结构的不断调整,大家对工厂自用电越来越重视,怎样减少设备投资,怎样降低企业用电成本成为大家共同关注的脚垫。面对这一形势，相关专业的学生急需进行工程实践能力的培养，尽快掌握自动控制的实用技术，以适合现代化工厂的需要。

节能减排是经济社会发展的必然趋势,也是建设环境友好型社会的必由之路。对于工厂而言,降低生产成本、提高产品质量是企业发展的根本之道,因此,在控制企业用电成本这块我们尝试过很多办法,也取得了很好的经济效益和社会效益,比如变频器在工业生产中的广泛应用,比如说无功补偿装置在客户端的大量投入,尤其是用电大户端,再比如说节能设备的大量使用,如节能变压器、低阻电缆等,另外在用电管理方面也制定了很多措施,小到企业的照明管理等。通过很多办法都可以降低企业的用电成本,取得节本增效的效果,下面就阐述一下节能技术在工厂电气技术中的应用。

1 使用节能型供配电系统

供配电系统节能的重点应该在设计、优化阶段,而这块往往容易被大家忽视,很多时候电厂配电系统以及部分设备并不是完全由工厂自己决定,另外考虑到初投资的问题,因此对于使用节能型供配电系统并没有得到完全认可。

1 . 1 合理的供电电压

供电电压的选择应根据用电容量和供电距离并考虑当地电网现状、用户的用电负荷性质及未来发展规划等因素综合而定。一般而言,如果是6～10kV的配电电压,由于10kV技术经济指标较好,如供电系统能耗和有色金属耗量均较小,因而高压配电电压应首选10kV；当用户6kV设备居多、且容量较大、在技术经济上合理时,考虑采用6kV；当用户有少量3kV电动机时,可用10(6)/3kV专用变压器供电。

1 . 2 节能型变压器

变压器是输变电行业中的耗能大户,据估计,我国变压器的总损耗占系统总发电量的10%左右,如损耗每降低1%,每年可节约上百亿度电,推广节能变压器事在必行。推荐使用干式变压器,如果是已经有旧的油浸变压器,在条件允许的情况下进行改造,油浸变压器维护的工作量和费用相对也比较大,这也是油浸变压器的明显的不足之一。

1 . 3 无功补偿装置

功率因数的高低对工厂企业来说其重要性不言而喻,因此,必须设法提高工厂供电各相关部分的功率因数,以充分利用变、配、用电设备的容量,增加其输电能力,减少功率损耗和电能损耗,以达到节约电能、提高供电质量和提高设备利用率的目的。在客户端设置无功补偿装置是有必要的,尤其对大客户,特别是有大型电机居多,感性设备居多的情况下有必要考虑无功补偿装置,提高供电品质。

2 选择节能设备

目前,节能设备得到了广泛的应用和推广,其中尤以变频器最为引人瞩目,而且确实取得了非常好的节能效果,另外节能灯具、Y型高效电机等也都得到了广泛的应用。

2 . 1 推广使用变频器

通过近几年的发展,高压变频调速技术已经日趋成熟,已经开始在各个领域广泛应用,工矿企业中可能有大量的风机、水泵等大动力设备一直在工频状态下运行,这样就需要利用闸阀控制风量、流量,结果就是损失了大量的电能。而改为变频调节后,通过改变电机的转速(也就是改变了电机的输出功率)来调节风量、流量,我们知道,功率和转速的平方成正比,因此大大减少了损耗,从而实现节能的目的。

2.2 Y 型高效电动机

高效电动机与普通电动机相比,优化了总体设计,选用了高质量的铜绕组和硅钢片,降低了各种损耗,据估计损耗可降低20%～30%,效率提高2%～7%；投资回收期一般为1～2年,有的短至几个月。有下列情况的应该考虑选用高效电动机:(1)在新上项目需要新的电动机时；(2)旧电动机损坏或电动机绕组需要进行重绕时；(3)在电动机长期运行于低负载或过负载状态下需要更新电动机时。

2 . 3 使用节能型照明电器

节能型照明电器优点很多,高效低耗,节能环保,驱动电压低,响应速度快安全性高,使用寿命长。照明设计的要求不仅要掌握照明设计的理论,还要了解国内外有关照明技术的新动态。采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明电器产品(电光源、灯用电器附件、灯具、配线器材,以及调光控制器和控光器件),改善提高人们工作、学习、生活的条件和质量,从而创造一个高效、舒适、安全、经济、有益的环境,充分体现现代文明的照明。

2 . 4 使用低阻电缆, 合理选择导线截面

我们都知道,输电线路的损耗和电阻有着平方的关系,线路的阻值越大,那么消耗的能量就越多,因此散发出来的热量也越大。为了减小电缆上的电能损失,建议使用低阻值的电缆,这样可以减少输电线路损失,同样电缆散热量较小,在高负荷、高温度的夏季也减少了事故的可能性。另外合理选择导线的截面积也是必须的,设计电缆的时候,在充分考虑负荷容量和扩建可能性以及必须的安全裕度下尽量选择小截面的电缆,减少投资。

3 加强工厂用电管理,合理使用峰谷電力资源

峰谷用电:电力行业中峰谷的含义是用山峰和山谷来形象比喻用电负荷特性的变化值。通常白天8:00至22:00的用电为高峰用电,深夜22:00至次日8:00的用电为低谷用电。“峰谷电价”意义在于,鼓励居民利用低谷电价的优惠条件大量消费低谷电力,比如电热水器、空调和其他电器设备。同时,对电力部门来说,将高峰用电转移到低谷时段,既缓解了高峰电力供需缺口,又促进了电力资源的优化配置,是一项“削峰填谷”的双赢策。对于工厂而言充分利用低谷电量进行生产是非常必要的,对于有条件的企业鼓励低谷期间用电,这样可以节省大量的用电成本,实际工作中,我们也发现很多工厂白天期间线路负荷很小,夜间线路负荷很大,这样就大大节省了企业的生产成本,经济的杠杆作用明显。

4 加强工厂电力计量管理

企业需要加强对电力计量的管理,有两层含义,其一就是加强管理可以避免因为计量问题而给企业经营带来的隐患,对运行的重要电能计量装置施行质量跟踪、状态监测、抽样检定、动态管理,定期进行对在用计量装置测试数据分析,避免计量装置失准运行,提高在用电能计量装置准确性；其二就是根据电能计量的结果制定相关长效机制,比如说同样的办公室或者车间用电量的比较,比如说空调、照明电量的比较等等,通过这些电量可以看出设备的使用情况,进而制定出相关措施,减少不必要的电能损耗或者使用,降低企业产品的成本。

5 结语

企业降低成本的方法有很多,其中通过节能技术在电气方面的应用就可以大大降低企业的用电量,提高企业的核心竞争力,希望节能技术能为企业的发展贡献更大的力量。

参考文献

[1] 郭宏.变频控制在热力企业中的应用[J] .太原科技,2010,3:59～60.

工厂供电系统节能方法研究 篇3

关键词：工厂供电,节能,研究

1 概述

电能消耗是企业生产成本的重要组成部分, 因此如何降低生产成本, 使得企业利益最大化是企业生存与长远发展的关键所在。在工厂供电系统中, 由于绝大部分用电设备都具有电感特性, 因此就会从电力系统中吸收无功功率, 造成电力能源的浪费, 故而开展对工厂供电系统节能方法的研究就势在必行。

2 工厂供电系统无功消耗概述

在工厂供电系统中, 用电设备利用交变磁场进行能量的传递和交换, 这种在电源和用电设备之间往返的电功率被叫做无功功率, 在无功功率的消耗中感应电机和变压器占绝大部分, 其余消耗是由电抗器、整流设备和架空电力线路等引起的。本文将重点从电力变压器和提高功率因数2个方面进行节能方法的分析。

3 电力变压器节能方法

在工厂供电系统中电力变压器作为关键设备, 虽然变压器本身效率高, 但因其数量多、容量大, 总损耗仍然不小, 据有关部门统计, 其消耗的无功功率占整个供电系统无功消耗的20%左右。因此要想提高电能的利用率, 降低电力变压器的无功消耗就要从合理选择变压器型号和采用合理的运行方式2个方面进行考虑。

3.1 合理选择变压器型号和容量

在工厂供电系统的设计时就要考虑选择效率高, 损耗低的优质新型节能的变压器, 例如, 我国现在已经明令淘汰S7、SL7系列, 推广应用S9、S10系列。其中推广应用的S10系列产品高压绕组由铜导线绕制而成, 低压绕组有铜箔绕制多种结构形式, 该系列产品具有体积小、质量好、损耗低的优点。

根据工厂供电系统负荷的大小合理选择变压器的额定容量也是工厂供电系统节能方法的一个方面。例如, 1台变压器或2台变压器的选择在考虑一定余量的基础上可以查询供电设计手册或有关规范得到。

3.2 合理采用变压器经济运行方式

根据相关研究我们得知, 当负荷为变压器功率的75%时, 变压器运行最经济。因此, 我们就要根据工厂中负荷的变化情况来选择变压器的运行方式。例如, 当负荷增加到1台变压器容量不够用时, 就要并列投入第2台变压器;而当负荷减少到不需要2台变压器同时供电时, 就要将1台变压器退出运行。这样就可以减少变压器本身的损耗, 达到变压器经济运行的目的, 最终降低工厂供电系统的损耗, 降低企业的生产成本。

4 功率因数补偿

4.1 功率因数对工厂供电系统的影响

功率因数在电力系统中用来反映电源功率利用率的一个参数, 功率因数大就证明电路中用电设备的有功功率大, 无功功率小, 也就是电源输出功率的利用率高, 这正是企业用户希望看到的情况。

如果工厂供电系统中设备的功率因数过低, 就会带来一系列的影响:

(1) 当供电系统传输的有功功率不变, 设备的功率因数低的情况下, 无功功率就会增加, 输电线路上的有功功率和无功功率的损耗就会相应增加。

(2) 功率因数过低还将使线路的电压损耗增大, 负荷端的电压也要下降, 严重时甚至会低于允许偏移值, 从而影响到系统中其他用用电设备的正常运行。

(3) 功率因数过低会使输电线路和变压器的电压将增大, 如果是冲击性无功功率负载, 还会造成电压剧烈波动, 使供电质量严重降低。

(4) 无功功率的增加, 会导致电流增大, 从而使发电机、变压器及其他电气设备容量和导线容量增加。同时, 电力用户的起动及控制设备、测量仪表的尺寸和规格也要加大。

因此, 我们必须想办法提高供电系统中各个部分的功率因数, 充分利用变压器的容量, 降低设备容量, 满足用电设备的正常运行, 从而减少功率损耗来达到工厂供电系统的节能。

4.2 提高功率因数的方法

采取无功补偿的方法可以提高功率因数, 达到降低工程供电系统的损耗和提高工厂供电系统供电效率的目的。电力系统中无功补偿常用同步调相机、并联电容器和并联电抗器这3种方式。同步调相机是电力系统中最早使用补偿装置的典型代表, 并联电容器是应用最广泛的无功补偿装置。目前大多数工厂就采用并联电力电容器的方式进行无功补偿。

依照电力电容器在工厂供电系统中安装地点的不同又可以分为高压集中补偿、低压成组补偿和低压分散补偿3种方式。

(1) 高压集中补偿。

高压集中补偿是将电容器安装在高压变配电所得高压母线上, 该补偿方式仅能补偿高压母线电源方向线路上的无功功率, 却不能补偿厂区方向线路上的无功功率, 因此, 高压集中补偿只能在大中型企业中运用。

(2) 低压成组补偿。

低压成组补偿是将电容器安装在车间变电所的低压母线上, 它能补偿车间变电所低压母线前边的所有无功功率, 其补偿范围要比高压集中补偿大。低压成组补偿在中小型工厂中普遍应用。

(3) 低压分散补偿。

低压分散补偿是将补偿电容器分散安装在工厂中各个车间或者用电设备的附近。该补偿方式的优点是补偿范围最广, 补偿效果最好。其缺点是总的设备投资大, 维护不方便。该补偿方式主要应用在补偿量小、用电设备多并且分散或者个别补偿量需要量大的工厂。

对于电力用户的企业来说, 一定要根据企业的具体情况采取合理的补偿方式。

5 节能改造实例

现结合本单位情况说明节能改造的具体措施, 电力来源如下: (1) 机辆段1台400 k VA的箱式变压器; (2) 工电段1台100 k VA变压器; (3) 车务段2台100 k VA和1台50 k VA变压器。节能改造的要求是:功率因素从0.7提高到国家最大奖励电费的0.95。

首先, 对于机辆段采取低压分散补偿的方法, 补偿电容器的大小计算如下:

变压器效率按照为0.8计算, 400 k VA的变压器可带负荷为400×0.8=360 k W, 当功率因数从0.7提高到0.95时, 每k W功率需补偿电容量为0.691 kvar。

因此, 400 k VA的变压器需要补偿的电容器为0.691×360≈249 kvar。

其次, 对于工电段100 k VA变压器按照供电部门变压器功率大于或等于100 k VA就必要安装无功补偿从而提高变压器的使用效益的规定, 依照相同的计算方法得到需要补偿电容器的容量为:0.691×0.8×100≈55 kvar。

最后, 对于车务段采取低压分散补偿和调整变压器运行方式相结合的办法进行节能改造。对于2台100 k VA的变压器分别补偿55 kvar的电容器, 然后再根据车务段负荷的具体情况合理选择变压器的数量以达到节能的目的。

采取上述节能措施之后, 本单位年耗电量减少了11.5%, 投入的补偿电容器的成本1年就可以收回。

6 结语

节约能源、降低损耗是企业实现可持续发展的前提和关键所在, 同时也是企业不可推卸的社会责任和使命。本文从工厂供电系统电能损耗的几个方面进行了分析, 就如何降低电能损耗, 提高工厂供电系统的利用率, 并结合本单位的具体情况进行了阐述, 事实证明本文提出的方法是可行的。

参考文献

[1]吴斌.无功补偿对低压电网功率因数的影响[J].山西冶金, 2009 (6) :70～72

[2]薛世华.浅析电力系统低压电网无功补偿的问题[J].机电信息, 2009 (36) :199～200

[3]陶淑娴.农村电网无功补偿探讨[J].云南电力技术, 2009 (6) :18～20

浅谈工厂供电节能 篇4

1 供电节能的重大意义

我国的电力需求量与供应量基本保持相对平衡, 但是由于近年来我国人民的生活水平不断提高, 特别是农村生活水平不断提高, 我国家用电器的普及率越来越高, 这也造成了在某些特定的季节、特定的时间段总会出现电力供应紧张的情况。例如:在夏季, 由于天气普遍较热, 空调的使用频率与其他时间段相比, 具有使用时间长、功率高等问题, 这一季节也是我国供电最为紧张的季节。除此之外, 春节也是最容易出现供电紧张问题的特殊时间段, 春节很多人都选择通宵达旦的庆祝方式, 使得我国的供电十分紧张。但是, 工厂企业一旦停止电力输送会造成很大的经济损失, 所以, 我国电力部门采取了对普通用户限制用电的措施, 这无疑对普通用户是不公平的, 因此如何降低工厂的电力消耗, 力争实现特殊时段的供电平衡具有十分重要的意义。

2 影响工厂电能利用效率的因素

影响工厂电能利用效率的因素有很多, 本研究主要从工厂的供配电系统着手, 寻求工厂电能利用效率低下的原因, 为我国工厂的供电节能提供一定的参考。

2.1 使用容量配置不合理的变压器

对于一般的工厂来说, 变压器自身的损耗是工厂电能消耗的主要来源。而造成变压器自身损耗的原因可能是工厂的电器设备、用电设备功率发生了改变, 原先的变压器已经不能适应新的工作环境, 而工厂的用电设备管理者却没能及时更换变压器, 使变压器的容量配置与实际所需不符, 从而造成电能的损耗。举例来说:如果变压器本身的容量较大, 但是其需要负载的电能容量却较小, 就会造成变压器的额外损耗。另外, 工厂的供电系统线路设计不科学, 也是造成电能损耗的重要原因。

2.2 工厂的配置过高而实际需求却较低

从我国目前的现状来看, 工厂的用电线路、用电设备设计皆是在最大额定电压、最大额定功率下进行设计的, 额定功率一般都比较高, 而实际上却不需要这样高的额定功率, 于是就出现了车很小, 拉车的马却很大的情况, 从而引起了电能的严重浪费。例如:我国工厂所使用的电机是最消耗电能的用电设备, 但是其平均的有效利用效率却不到80%, 很大一部分电能都以振动、噪音、铜损、铁损以及自身发热的方式流失掉, 不仅浪费我国的电力资源, 还增加工厂的运营成本。

2.3 工厂的用电设备老化情况严重

我国很多工厂为了减少更新用电设备引发的财务支出, 一般都采取只要能用、只要没有出现危险状况就继续使用的措施。但是, 对于用电设备来说, 一旦出现老化、陈旧的情况, 要保持用电设备的正常运转就需要消耗额外的电能, 同时也容易出现漏电的情况, 从而引发电能的损失。这样的设备主要包括:压缩机、水泵、油泵、鼓风机、电动机以及十分消耗电能的变压器。

2.4 工厂用电管理意识低下

对于工厂管理者来说, 只要用电设备在正常运行就算是管理到位, 而不考虑设备的用电效率问题、不考虑工厂的成本问题以及用电设备的使用年限问题。而且, 用电设备的管理部门还存在职工职责划分不清、设备管理制度不健全、考核制度落后等问题, 严重制约了我国的节能效率。

3 提高工厂用电效率的方法

3.1 对用电设备做好有效的技术改造

采用节电技术和新材料, 一项新的节电技术或材料的应用均可取得显著的节电效果。例如:采用电脑电力监控仪, 不仅能对全厂总用电情况进行监控, 还能对各车间重点耗电设备和工艺的用电情况进行检测和控制。

3.2 使用节能高效的先进产品

干式节能配电变压器, 其空载损耗比油浸式变压器低, 负载损耗比油浸配电变压器低。如新型T系列高效电机, 通过改善绕组用的铜材料和铁芯用的硅钢片, 提高电机效率, 比原来JO系列电机效率高很多。

3.3 改善管理部门的管理方式

建立健全能源管理机构, 对全厂的电能实行统一管理。管理人员应掌握节电方针、政策和规定, 掌握节电的基础理论和方法措施, 了解国内外节电的新技术和新产品, 具备较高的业务水平和较强的管理水平、组织能力。大力宣传节约用电、开展群众性的节电活动, 利用各种宣传方式、宣传节约用电的目的。

4 结语

就我国目前的状况而言, 虽然各种资源的储量比较大, 但是由于人口基数大、生产方式粗放, 资源浪费很严重, 电能便是其中浪费情况十分严重的一种。而我国工厂的电能浪费一般都是由供电系统运行效率低导致的。效率低的主要原因是供电系统额定功率过高、用电设备老化、线路设计不科学等。因此, 工厂应该采取相应的措施, 实现我国工厂的供电节能。

参考文献

[1]李健.工厂供电系统节能方法研究[J].科技创业家, 2013, (04) .

[2]杨柳.工厂供电系统以升压改造的方式实现节能降耗[J].科技风, 2012, (02) :55.

浅谈工厂蒸汽系统节能 篇5

1 减温减压节能

蒸汽输送的原则是高压过热输送, 低压饱和使用, 在各用汽点设减压及减温站。高压输送蒸汽管道口径小, 散热损失小, 节省管道及保温费用, 末端减压过程提高蒸汽干度的过程, 通过减压可在用汽点得到更干燥的蒸汽。输送过热蒸汽可减少输送过程中的凝结水, 减少水击的发生。热用户时采用低压饱和蒸汽热效率会更高, 因为随着蒸汽压力的降低, 蒸汽的汽化热值升高, 低压蒸汽热值更高, 低压流速低, 噪音小, 故工厂蒸汽入户必须设减压减温装置。

1.1 减 压阀 的形式 、原理及优缺点

蒸汽减压阀的形式:自作用式 (直接自作用式、波纹管自作用式) , 先导式 (先导薄膜式, 先导活塞式) , 气动式。

自作用减压阀, 寿命长, 结实, 易于安装, 维护简单, 承压承温高, 可适应蒸汽品质较差的场合。在蒸汽如今压力波动较大的场合也可以使用, 造价较高。

直接作用式减压阀利用弹簧挤压膜片, 利用膜片的自恢复性能调节压力。波纹管自作用式所需的下游压力可以通过一个简单运动的调节器增加或减少作用在驱动器隔膜上的弹簧力设定。下游压力通过管道作用于隔膜的另一面, 以相对于设定的弹簧力。下游压力的任何变化直接作用于阀门的开闭。

先导隔膜式减压阀减压比高, 较稳定, 需要在蒸汽品质较好的环境, 耐温度较低, 体积较大。

气动减压阀控制精确, 适用于很高压力的应用, 能适应很高的流量, 很好的调节比, 比较复杂。工作原理利用压力传感器感受下游压力, 通过气动调节阀调节阀门开度, 进而控制蒸汽压力。

1.2 减温装置的形式 、原理及 优缺点

使用端低压饱和蒸汽的焓值较高, 与饱和蒸汽相比, 过热蒸汽部分所含的热量很小, 使用过热蒸汽会由于其低的传热系统而降低效率, 换热器的换热面积会加大到非常不经济的程度, 极大降低了换热效率。过热蒸汽温度对阀门及用气设备产生应力变化, 超过150度以上, 阀门的耐压均有较大程度降低。高压蒸汽减压也产生过热度, 所以需要减温。

减温器有管束式减温器、水浴式减温器、机械喷雾式、水喷射式, 文丘里式、复合蒸汽雾化式。

文丘里式减温器利用管道对过热蒸汽节流, 过热蒸汽在冷却水喷入点产生高速流动和湍流, 使冷却水和过热蒸汽充分混合以提高减温过程的效率。操作简单, 无运动部件, 有较大的蒸汽压力降, 减温器后吸收段距离较长, 冷却水量需要保持一个最低值, 否则容易失效。

水喷射式减温器主体为轴向喷射嘴及混合器。冷却水雾喷入过热蒸汽, 冷却水量由控制阀的位置控制, 特点操作简单, 蒸汽压力降小, 吸收距离短, 费用较低, 适用于较稳定的蒸汽负荷参数。

机械喷雾式减温器主体为一个或多个机械喷嘴, 喷嘴将很细的冷却水雾喷入过热蒸汽, 水转化为蒸汽, 蒸汽的过热度随之下降。操作简单, 蒸汽压力降较小, 吸收距离较长, 费用较低, 适用于温度的蒸汽负荷参数。

蒸汽减温水量的计算, 基于热量平衡的方法, 可得出减温水量的值, 即蒸汽释放的热量=减温水吸收的热量。

2 蒸汽输水节能

蒸汽疏水阀就是能将凝结水及空气瓦斯气排出蒸汽系统, 却将蒸汽保留的一个自动装置。疏水阀应在启动阶段排除加热空间中的空气, 排除凝结水, 若排水不畅易造成管道及设备腐蚀及水锤。热静力疏水阀可以做到定温排放, 提高系统热效率, 增加可靠性, 节约能源, 运行良好的疏水阀可保证蒸汽节能, 通常一个系统的改造中, 疏水阀的费用占7%~10%, 而其对整个系统的节能效果达到40%以上的贡献。

浮球式疏水阀排量大, 是换热器等加热设备的理想选择, 不受压力波动的影响, 可自由排放空气, 缺点易冻, 须选择坚硬的浮球, 否则易受水锤破坏。主要应用在换热器、蒸汽支管末端、换热器, 蒸锅等工艺设备。

倒吊桶疏水阀, 优点结构简单, 使用寿命长, 防水锤效果较好, 进口家装止回阀, 可用于过热蒸汽。缺点排气孔小, 排空气性能差, 经常出现气堵, 压力波动易失去水封, 造成蒸汽泄露, 小负荷下, 易微量泄漏蒸汽。应用于石油、化工、印染、造纸、制药等工业蒸汽加热设备和蒸汽管网的阻汽排水。

热动力式疏水阀, 原理简单, 部件少, 价格低廉, 阀前无冷凝水。缺点, 用二次蒸汽密封, 能源效率低, 使用寿命短, 在寒冷条件下易失效。在压力为17kg以下的蒸汽主管和伴热管上有限制的使用, 因使用受限制较多, 效果较差, 重要场合不推荐使用。

热静力疏水阀排空气性能最好, 可兼具蒸汽排气阀使用, 定温排放, 能源效率最佳, 是蒸汽节能主要使用产品, 体积较小, 可任意位置安装, 在寒冷条件不易冻坏, 可依据工作压力变化自动调节排水温度, 具有防水锤功能, 过热条件亦可输水。缺点, 阀前有积水, 要求较高条件下需加冷却段, 流量较小, 适用于蒸汽主管线、蒸汽伴热管网、仪表伴热和小型加热设备的阻汽排水, 使用范围很广。

3 冷凝水回收节能

冷凝水是有价值的资源, 含有高热量, 锅炉给水采用冷凝水, 可减少锅炉排放污染, 降低水处理费用。另超过43度的冷凝水不能排放到公共排水系统, 高温水破坏环境, 损坏排数管道。锅炉给水温度越高, 锅炉效率越高, 回收的凝结水的显热占蒸汽总热量的25%的能量, 保留在凝结水中。锅炉给水采用凝结水, 可减少总的可溶固体含量, 从而提高蒸汽的质量, 通过提高给水温度, 最大程度的减小氧含量, 因此可以减小对整个系统腐蚀之危险。

凝结水是一种高温水, 当蒸汽释放其潜热转变为凝结水状态, 大约还有25%总量保留在凝结水中。如果把凝结水排放掉, 所失去的热必须通过燃烧更多的燃料加热低温的补水来弥补。没升高6度水温, 锅炉燃料可节省1%。

凝结水是理想的锅炉补充用水, 因为它是已经被处理过。回收凝结水可以大幅度的减少锅炉的排污次数, 节省燃料, 节省化学处理, 以及水的用量。水中溶解的空气量取决于水的温度, 温度越高, 空气含量越低。如果不回收凝结水, 给水的温度将会比较低, 当给水在锅炉中加热时, 不溶解的空气将从给水中跑出来, 这些空气将于蒸汽一起被输送进管道, 并占具蒸汽的空间。空气是一种差的传热体, 它会延长升温时间, 降低工作效率, 1mm厚的空气膜的热阻与1720mm厚的铁板的热阻相同。空气中含有的氧气和二氧化碳会造成管道的腐蚀。

蒸汽系统冷凝水回收有三种方式。通过重力回收凝结水, 这是最好的回收凝结水的方法, 在这种系统中, 凝结水通过适当地安排凝结水管子并依靠重力流回锅炉。凝结水管道安装设计没有任何升高点。通过压力回收凝结水是利用疏水阀中的蒸汽压力来回收的。凝结水管道被提升到高于锅炉给水箱的高度, 因而疏水阀中的蒸汽压力必须能够克服静态压头和凝结水管道的摩擦阻力。在冷启动时, 凝结水量最高、蒸汽压力低, 不能够回收凝结水, 将造成启动延迟以及水锤的可能性。通过利用凝结水回收装置回收蒸汽凝结水, 凝结水通过重力方式排放到一个通大气的凝结水收集箱里, 在那里一个回收泵将凝结水送回到锅炉房中。

摘要：从工厂蒸汽入口减温减压、蒸汽疏水、凝结水回收等方面阐述工厂蒸汽系统节能措施。

关键词：蒸汽,节能,减温加压,疏水,凝结水回收

参考文献

[1]机械工业部.GB50041-2008锅炉房设计规范[M].北京:中国计划出版社, 2008.

工厂供电系统中的节能措施研究 篇6

1 工厂供电系统节能主要途径

1.1 管理性节能

工厂会使用大量的电气设备, 如照明灯具、机械设备、安全监测设备等, 这些电气设备的运行都将消耗大量的电力能源, 为了避免这些电气设备运行消耗能源过大, 应做好相应的用电管理工作。首先, 应提高节能意识, 认识到节能的重要性[1]。其次, 应组建专业的节能管理队伍, 不断地对工厂员工进行节能教育, 尤其是在实际的生产过程中, 应鼓励员工充分运用各种节能技术, 达到节能的目的。再次, 应加大监督力度, 确保供电系统运行的稳定性、高效性, 对于一些带病工作的电气设备, 应及时进行维修, 同时, 应及时淘汰陈旧的电气设备, 减少电力能源的损耗[2]。

1.2 技术性节能

现阶段, 很多工厂供电系统由于受到技术落后、设备陈旧的影响, 使得工厂供电系统的整体运行效率不高, 造成大量电力能源的浪费, 因此, 必须做好技术性节能工作。如对低性能的设备及时更新[3]。另外, 应结合工厂的实际运营情况进行技术改进, 如引用先进的联动装置、智能马达等, 这些先进的电力装置不仅可以有效地提升工厂的生产水平, 同时还能提升供电系统的供电效率, 从而达到节能的目的。此外, 工厂中常用的水泵、风机等设备, 应积极的应用微阻缓闭止回阀, 提升电机的运行效率, 规避了传统风机耗能过大的问题, 达到工厂供电系统的节能目的。

2 工厂供电系统节能具体措施分析

在工厂供电系统节能中, 具体应对电力变压器、照明系统以及功率因数等采取针对性的节能措施, 以提高供电系统的节能效果, 下面进行详细的分析。

2.1 电力变压器节能

众所周知, 电力变压器是供电系统的重要组成部分, 而电力变压器运行的效率将直接影响供电系统的运行效率, 因此, 工厂供电系统的节能工作必须重视电力变压器的节能。首先, 应保证变压器选型的合理性, 尤其是变压器的容量, 必须符合工厂供电系统运行的实际情况, 才能达到变压器运行的节能效果。如果所选择的变压器容量过大, 在变压器运行过程中将会造成大量的电力能源浪费。另外, 变压器的选型应以损耗低的新型节能变压器为主, 从而达到工厂供电系统节能的目的[4]。其次, 应采用合理的电力变压器运行方式, 主要结合工厂的实际运营情况, 对变压器的运行方式进行调整, 一般情况下运行负荷为变压器功率的3/4时, 变压器运行最为经济, 因此, 在对变压器运行方式调整时, 应以这个作为运行的参考标准, 从而有效地提升工厂供电系统的节能效果。另外, 电力变压器的节能还应从材料上考虑, 如, 采用硅钢片材料, 这样可以有效提升电力变压器的运行效率, 降低电力变压器的运行能耗, 从而达到节能的目的。此外, 非晶合金铁芯变压器也有着很好的节能效果, 而且, 该变压器的线圈材料主要采用矩形的铜绕组, 在铜圈偶然发生短路的情况下, 线圈并不会产生变形, 有效地节省了电力变压器的维护费用。

2.2 照明系统节能

工厂在正常运营的过程中, 需要相应的照明系统, 照明系统是供电系统的重要组成部分, 需保证电力照明系统运行的节能, 才能更好地做好工厂供电系统的节能工作。通过大量的数据调查显示, 照明系统所消耗的电量在工厂供电系统中所占比例较大, 而且, 工厂在生产运营中, 需要高质量的照明, 这也将会增加照明系统的耗电量。在实际的工作中, 工厂照明系统应淘汰传统照明系统中所使用的低亮度、高能耗的灯具, 并不断地应用低能耗、高亮度的灯具, 如, 用金属卤化物灯代替传统的白炽灯, 而对于一些对照明质量要求不是特别高的工厂, 可以采用节能荧光灯, 不仅可以提升工厂的照明质量, 同时也可以实现良好的节能效果。另外, 对于工厂的照明系统来说, 可以充分运用当前较为先进的阳光导入器、光导纤维照明系统、光导照明系统等, 可以节省大量的供电系统电力消耗, 而且, 太阳光照明系统可以直接采集阳光并进行电力储能, 更能有效地祛除红外线、紫外线等, 具有节能、环保的效果。

2.3 对功率因数进行无功补偿

供电系统在运行的过程中, 经常会受到功率因数的影响, 从而造成供电系统出现大量的能源浪费问题, 因此, 为了避免功率因数对供电系统运行的不利影响, 必须对功率因数进行无功补偿。功率因数的无功补偿首先要做好高压集中的补偿工作, 主要是在高压变配电的母线上安装电容器, 补偿高压母线电源线路上的无功功率, 当然, 该种补偿方法仅能对高压母线实施补偿, 因此, 集中补偿主要适用于中大型工厂供电系统[5]。其次, 可以采取低压成组补偿的方式, 主要是在工厂车间变电所的低压母线上安装电容器, 这样可以实现对低压母线上的无功功率进行补偿, 低压成组补偿主要适用于中小型供电系统。此外, 可以在供电系统中安装有源滤波器, 当然, 需要结合供电系统的实际运行情况选择相应的滤波器类型, 如LC滤波器、串联潮流控制器 (UPFC) 、综合潮流控制器等, 尤其是应用UPFC, 具有良好的效果, 从而达到节能的目的。

3 结论

由于工厂在日常的生产中, 会消耗大量的电力能源, 但是, 很多的电力能源消耗是由于管理不善、设备陈旧以及技术落后导致的, 这在无形中浪费了大量的电力能源, 增加了工厂的运营成本, 不利于工厂经济效益的最大化, 影响到工厂的长远发展。针对于此种情况, 应结合工厂供电系统实际的运行情况, 采用先进的节能措施, 提高供电系统的节能效果, 以减少电力能源的损耗, 确保工厂经济效益及社会效益的最大化。

参考文献

[1]李书奇, 赵峰, 颜士伟, 刘海风.论工厂供配电系统的方案比选[J].山西建筑, 2010 (2) :209-210.

[2]刘凌燕.工厂供配电系统运行和维护的安全技术要求[J].工业安全与环保, 2010 (1) :58-59.

[3]杨泓, 陈众励.供配电系统节能设计中的几个问题[J].智能建筑电气技术, 2007 (3) :13-16.

[4]贾广军, 李莉.工厂供配电系统方案的技术经济比较[J].科技信息 (科学教研) , 2007 (28) :254.

浅谈乳品工厂照明系统的节能 篇7

这里的W为灯具功率KW;T为开灯时间h;E为平均照度LX;A为照明面积m2;F为光源光通量lm;U为照明利用率;M为保持系统;η为光源综合效率。

从上式可以看出, 在保证照明质量、执行《建筑照明设计标准》中有关照度规定的前提下, 欲降低照明系统用电量, 应使用高效光源提高照明率, 减少开灯时间, 采用局部照明等。从灯具、光源、镇流器、无功补偿、局部照明等方面探讨照明节能方式。

1 选择高效的灯具

首先要选择光效高、符合国家标准的节能型灯具, 并应满足使用环境对眩光的要求, 易清洁、抗老化、性能好的产品。对高大的生产厂房应选用带反射罩的开启式灯具, 效率要在75%以上。对于高度在4.5m以下的工业厂房, 使用管式荧光灯或其他节能灯具。对眩光限制高的场所应选择带格栅的荧光灯, 效率要在65%以上。厂区路灯和库房照明应选择开启式、利用系数高的灯具。

2 选择合适的光源

对光源的选择可以从光效、光色、寿命、性能、可靠性、稳定性、等综合考虑。就光效而言, 对于光通量1000LM的灯具耗电量白炽灯为100W, 紧凑型荧光灯为23W, 钠灯和金卤灯等气体放电灯为11W, 细管T5、T8荧光灯只有10W, 节电率达90%。因此工厂应选择三基色的T5或T8直管荧光灯管和金属卤化物光源, 尽量减少或不用白炽灯。

3 选择节能型镇流器

气体放电灯一般均使用镇流器, 不同原理的镇流器消耗电能占光源功率百分比却相差很大, 以100W灯具为例, 采用普通电感镇流器耗电率为15%~20%, 采用节能电感镇流器耗电率<12%, 而采用电子式镇流器的耗电率<10%。因此, 从节能及性价比上考虑, 气体放电灯应选择节能型电感镇流器和电子式镇流器。

4 对气体放电灯进行无功补偿

由于气体放电灯使用镇流器, 尤其是电感镇流器, 一般功率因数在0.4~0.6之间, 功率因数低而线路电流大, 线路上产生的损耗也增加。与功率因数为1时相比, 功率因数0.7时线损增加106%, 功率因数0.5时线损则增加305%。

在《建筑照明设计标准》中规定功率因数达0.9以上, 从节能和提高电能质量考虑应增加无功补偿来提供功率因数, 可采用电源处集中补偿, 也可采用灯具分散补偿, 一般为每1KW补偿约150μF电容。

5 关闭部分光源达到节能

显然, 这种方式节电效果最直接最显著, 按标准照度设计施工后一般都有约30%左右的灯具可以关闭而不影响正常照明, 因此可采取“亮一隔一”或“亮一隔二”的多路控制方式, 关闭部分灯具, 此方法一次投资, 终身受益。

6 工厂厂房顶部设计采光带

在乳品工厂设计时, 充分考虑自然光采光的作用。乳品加工工厂的跨度大、举架高, 在屋面设计合理的自然光采光带可满足白天照明, 可减少30%的照明用电, 这是在照明系统节电设计的一个重要方面。

小结:以上从我公司工厂照明节能进行分析, 对原有设计方案通过更换节能型灯具及光源, 使用节能型镇流器、增加无功补偿、采用分控等方式, 在不影响正常照明的前提下, 将照明功率由100KW降低至70KW, 功率因数提高至0.9以上, 每天节电800度, 每月节电2.4万度, 节约电费2万多元, 带来了良好的经济效益, 为社会可持续发展做出重要贡献。

摘要：从乳品工厂实际出发, 对照明系统的多种节能途经和方式进行了探讨。

关键词：照明,光源,节能

参考文献

[1]刘虹.紧凑型荧光灯的推广应用[J].照明工程学报.

工厂化养殖系统节能设计与实现 篇8

关键词：工厂化养殖,水处理工艺,节能创新,养殖试验,暗纹东方鲀

工厂化循环水养殖是代表未来发展方向的养殖模式, 目前我国工厂化养殖还处在示范阶段[1,2]。雷霁霖院士提出当前应当以工业化理念为指导、节能减排为目标、“四化养殖”为核心, 建立我国海水养殖大产业。开展系统节能创新研究是建立现代工厂化循环水养殖产业不可或缺的重要环节, 是我国工厂化循环水养殖技术从示范走向规模化生产应用所必须的重要步骤。笔者在汕头建设工厂化循环水养殖系统, 在其基础上进行节能创新改造, 在生产实践中探索降低循环水系统运行能耗的理论与技术问题, 对工厂化养殖生产大规模推广应用具有重要的意义。

1 工厂化养殖系统工艺流程创新

本研究是在前期工厂化养殖系统基础上, 以降低水处理系统运行能耗为目标进行创新改造, 养殖用水前处理继续采用前期处理程序[4,5], 4组水泥池配套改造建设4组循环水处理系统, 养殖池日换水率429%, 养殖水体循环利用率90%, 损耗主要来自排污和自然蒸发。

1.1 机械过滤

工厂化高密度养鱼产生的固体废弃物量大, 第一道过滤程序的性能直接关系到后续水处理工艺环节的负荷和整体净水效果。本研究机械过滤采用两种方式结合, 一是旋转筛过滤器, 二是采用袋式过滤。旋转筛过滤器首先滤除了养殖废水中的大颗粒物质, 再从顶端流入过滤袋, 使得液体可均匀分布在整个滤袋表面, 滤除水体中小颗粒物质, 整体达到较好机械过滤效果。

1.2 生化过滤

生化过滤是工厂化养殖水处理系统中的核心组件之一, 主要去除以“三态氮”形式存在的水溶性有害物质。生物滤池所填充的过滤材料包括碎石、细砂、塑料粒或生物球等单种或多种成份, 经过“挂膜”培养在滤料表面形成“生物膜”。当养殖废水从滤料间隙流过时, 生物膜就会将水中有机物分解成无机物, 并将氨氮转化成对鱼无害的硝酸盐。本研究根据养殖水体规模, 每组养殖池采用了2个并联的圆柱形生化过滤器, 填充滤料为生物球, 预运行培养生物膜后开始养殖试验。

1.3 杀菌消毒

目前, 常用的消毒装置主要包括紫外线消毒器和臭氧发生器。紫外线消毒具有灭菌效果好、水中无有毒残留物、设备简单、安装操作方便等诸多优点, 应用较为广泛。臭氧消毒具有化学反应快、用量少、水中无持久性残余、不造成二次污染等优点, 也是目前常用的消毒方法。本研究在一期水处理系统建设中采用臭氧消毒和紫外线消毒联合方式, 在应用过程中存在臭氧浓度调节控制和残余臭氧去除问题, 因此在节能创新改造中采用紫外线消毒器实现杀菌消毒功能。

1.4 水质调整

根据养殖对象对水质的要求调整养殖水体水质参数, 主要包括增氧系统和控温系统。为了克服冬季低温对养殖生产的影响, 本项目改造安装了锅炉加热控温系统, 蒸汽经独立管道系统与养殖池内水体进行热交换, 从而保证低温天气下养殖水体水温。

2 循环水养殖试验

暗纹东方鲀 (Takifugu obscurus) 隶属鲀形目、鲀科、东方鲀属, 俗称河鲀, 具有较高经济价值, 对养殖水质环境要求较高。2011年3月18日, 选取2组共14个水池, 水深50cm, 放养10230尾暗纹东方鲀鱼苗 (平均体长约2cm/尾) , 平均放养密度约91尾/m3。养殖全过程实现全封闭循环水养殖, 养殖期间不使用药物, 维持了稳定的养殖水体环境, 显著降低了养殖污物排放。2011年11月6日收获, 成活率95%, 体重范围150~200g/尾, 平均体重约180g/尾。

3 小结与讨论

3.1 节能创新

当前我国水产养殖设施系统的水质调控能力弱、方法少, 对循环水养殖技术的应用还相当落后, 大多数工厂化养殖系统没有应用循环水技术, 工厂化养殖总体上还处在示范阶段, 针对工厂化循环水养殖系统节能创新的研究报道极少。曲克明等通过车间墙体、门、窗等采用保温层设计, 达到比一般低拱车间降低30%的节能效果。在前期研究中[4,5], 笔者分析得到水处理系统能耗是工厂化养殖最主要的耗能组份, 循环水养殖系统日耗电量总计达到766.2kW, 其中每套循环水处理设备系统每日耗电量为152.4kW。本研究针对循环水处理系统进行创新性改进后, 能耗主要包括紫外耗能、旋转筛过滤器和一次性提水程序, 每日耗能82.8 kW, 即水处理系统中核心能耗部份与前期能耗相比较仅占54.33%, 降幅达到45.67%。水质调整中采用的加温设备因使用较少故未纳入能耗分析。本研究表明, 通过对工厂化循环水养殖系统中核心能耗部位的创新性节能改进, 循环水养殖系统整体的运行能耗存在较大的节能创新空间, 为下一步我国在“节能减排”大背景下展开节能创新与应用技术研究提供了一个成功的例子。

3.2 水处理工艺流程创新

目前在工厂化养殖的水处理工艺流程中, 一般多数采用机械过滤、蛋白质分离、生化处理等程序, 在部分水产养殖企业也有采用蛋白质分离器作为主要水处理程序并取得成功[9,10]。但传统蛋白质分离器能耗相对较大, 是水处理程序中的主要能耗部位, 而水处理程序的能耗是工厂化养殖推广中的重要限制性因素之一。解决这个问题存在两个途径, 其一是通过水处理工艺流程节能创新, 达到处理后水质满足养殖生产需要;其二是针对蛋白质分离器实现节能创新。辛乃宏等[11]改造循环水处理系统, 养殖石斑鱼和半滑舌鳎取得成功。笔者通过前期研究发现[4,5], 所处理的养殖污水在水处理器内的停留时间是水处理效率的重要影响因素之一, 因而在节能创新研究中设计加大了生化处理功能, 令其水力停留时间最高可达到0.339h, 同时创造性地去除传统工艺流程中关键耗能设备蛋白质分离器环节, 是为本次节能创新研究成功的重要原因。此结果也表明, 在后续提高水处理效率的工艺改良方面, 延长水力停留时间将是一项重要的改进手段。

3.3 进一步节能创新的基础

在长期工厂化养殖技术研究过程中, 笔者多角度地展开工厂化养殖技术探索。针对传统水处理程序核心设备之一蛋白质分离器能耗较高的问题, 笔者研发了多功能型水处理设备[12], 该设备所具有的功能包括机械过滤、泡沫分离、增氧、生化处理、排污、杀菌消毒、反清洗等, 解决了之前所有工厂化养殖水处理技术中分别采用不同功能的水处理单体设备完成的难题, 具有设备系统占地面积小、水处理效率高、运行能耗低等优点, 是工厂化养殖领域的核心关键设备创新。本研究所采用的机械过滤程序在运行过程中需要相对较多劳动维护, 是为本例工厂化养殖模式的不足之处, 研发了无能耗型机械过滤器[13], 创造性地改革传统的机械过滤方式, 降低运行成本、提高过滤效果, 代替本试验中的旋转筛过滤器将进一步降低水处理系统的运行能耗。工厂化循环水养殖工艺的创新与水处理装备技术的创新相伴而生, 笔者在水处理设备领域针对核心设备的重要技术创新为工厂化养殖模式进一步节能创新准备了必要的技术基础, 对于工厂化养殖模式的推广应用具有重要意义。

参考文献

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[3]雷霁霖。中国海水养殖大产业架构的战略思考[J]。中国水产科学, 2010, 17 (3) :600-609。

[4]颉晓勇, 钟金香, 王秀瑛, 等。工厂化养殖系统工艺与养殖试验[M]。中国工程科技论坛第124场"鱼类工业化养殖与可持续发展"论文集, 2011.9, 北京, 31-34。

[5]钟金香, 颉晓勇, 王秀瑛, 等。工厂化养殖实践与思考。中国工程科技论坛第124场"鱼类工业化养殖与可持续发展"论文集[M], 2011.9, 北京, 35-37。

[6]倪琦, 张宇雷。循环水养殖系统中的固体悬浮物去除技术[J]。渔业现代化, 2007, 34 (6) :7-10。

[7]曲克明, 杜守恩, 朱建新。节能型半滑舌鳎循环水养殖车间优化设计[J]。渔业现代化, 2009, 36 (5) :10-13。

[8]黄滨, 高淳仁, 关长涛, 等。论节能型工厂化循环水养殖的精准化[J]。渔业现代化, 2011, 38 (1) :15-18。

[9]颉晓勇, 李纯厚, 许忠能, 等。半滑舌鳎苗种工厂化培育试验初报[J]。广东农业科学, 2011, 9:130-131, 147。

[10]颉晓勇, 李纯厚, 许忠能, 等。名贵海水鱼类工厂化养殖试验研究[J]。湖南农业科学, 2011, 11:141-143。

[11]辛乃宏, 于学权, 吕志敏, 等。石斑鱼和半滑舌鳎封闭循环水养殖系统构建与运用[J]。渔业现代化, 2009, 36 (3) :21-25, 40。