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电机生产技术的提升空间

2018-05-25 11:36:55 阅读()


        电动机广泛应用于拖动风机、泵、鼓风机、空气压缩机、制冷机和车床等机械传动装置及其他各类电气设备,是量大面广的终端耗能大户。电机系统包括电动机、被拖动装置、传动控制系统及管网负荷。
       据统计测算,20111年我国各类电动机保有量约为17亿kW,总耗电量约达3万亿kW·h以上,约占全国用电量的64%。其中,风机、泵类、压缩机和空调制冷机的用电量分别占全国用电量的10.4%、20.9%、9.4%和6%。电机系统快速增长的电力需求给资源供给和环境保护带来巨大压力。我国的中小电动机平均效率约为87%,风机、水泵平均设计效率为75%左右,均比国际先进水平低5个百分点,系统运行效率低近20个百分点。电机系统用电占全国工业用电的75%以上,因此提高该部分的能效水平,对于能源节约、环境保护和应对气候变化、开展需求侧管理工作具有重要而积极的意义。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,电动机、风机、泵、压缩机等相关产业的产品性能、质量有了显著提高,对推动电机系统的节能工作起了很大的促进作用。但与发达国家比较,我国的电机系统尚存在很大的节能潜力和技术升级空间,主要表现在;
        1.电动机及被拖动设备效率低。电机产品效率比国外先进水平约低2~5个百分点,虽然国产高效电机与国外先进水平相当,但价格高、市场占有率低风机、泵、压缩机产品效率比国外先进水平低2~4个百分点,虽然设计水平与国外先进水平相当,但制造技术和工艺有差距。



        2.系统运行效率低。系统匹配不合理,“大马拉小车”现象严重,设备长期低负荷运行;系统调节方式落后,部分风机、泵类采用机械节流方式调节,效率比变频调速约低30%。电机系统就运行效率而言要比国外先进水平低10~20个百分点,相当于每年浪费电能约2000亿kW·h。
        电机系统节能技术其能效提高的潜力在于电力变压器、电机、拖动设备的自身效率及匹配达到最优。根据“美国电机挑战计划”和“欧洲电机挑战计划”的成功经验,就是在系统诊断的基础上,分析系统存在的主要问题,进而采取合适的技术对其进行技术改造。结合我国的具体情况,目前电机系统节能改造的技术途径主要有以下几个方面;
        1.加速设备淘汰更新。经过多年努力,我国设备制造业通过技术引进和自主开发研究生产出一批效率高、性能好的设备。全国风机、水泵和压缩机装机容量3.2亿~38亿kW,年耗电量约2万亿kW·h,若以高效风机、泵替代低效产品,平均效率提高2~3个百分点,可实现年节电400亿kW·h以上加大力度对老旧设备的更新改造,要坚持使用国家推荐的节能型设备。我国已陆续公布了若干批能耗高、技术落后的淘汰机电产品目录,为电机系统老旧设备淘汰更新提供了指南。
       2.改善电机拖动系统调节方式。推广变频调速、永磁调速等先进电机调速技术,改善风机、泵类电机系统调节方式,逐步淘汰闸板、阀门等机械节流调节方式。重点对大中型变工况电机系统进行调速改造,合理匹配电机系统,消除“大马拉小车”现象。
        3.改进工艺拖动、牵引拖动调速方式。以先进的电力电子技术传动方式改造传统的机械传动方式,逐步采用交流调速取代直流调速。采用高新技术改造拖动装置,重点是大型水利排灌设备、电机总容量10万kW以上大型企业的示范改造等。
       4.优化电机系统的运行和控制。采用新技术、新工艺,完善电机系统控制,优化运行。推广软启动装置、无功补偿装置、计算机自动控制系统等,通过过程控制合理配置能量,实现系统经济运行。本书由电动机和调速驱动系统、电动机广泛应用于拖动风机、泵、鼓风机、空气压缩机、制冷机和车床等机械传动装置及其他各类电气设备,是量大面广的终端耗能大户。电机系统包括电动机、被拖动装置、传动控制系统及管网负荷。据统计测算,20111年我国各类电动机保有量约为17亿kW,总耗电量约达3万亿kW·h以上,约占全国用电量的64%。其中,风机、泵类、压缩机和空调制冷机的用电量分别占全国用电量的10.4%、20.9%、9.4%和6%。电机系统快速增长的电力需求给资源供给和环境保护带来巨大压力。我国的中小电动机平均效率约为87%,风机、水泵平均设计效率为75%左右,均比国际先进水平低5个百分点,系统运行效率低近20个百分点。电机系统用电占全国工业用电的75%以上,因此提高该部分的能效水平,对于能源节约、环境保护和应对气候变化、开展需求侧管理工作具有重要而积极的意义。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,电动机、风机、泵、压缩机等相关产业的产品性能、质量有了显著提高,对推动电机系统的节能工作起了很大的促进作用。但与发达国家比较,我国的电机系统尚存在很大的节能潜力和技术升级空间,主要表现在;
        电动机及被拖动设备效率低。
电机产品效率比国外先进水平约低2~5个百分点,虽然国产高效电机与国外先进水平相当,但价格高、市场占有率低风机、泵、压缩机产品效率比国外先进水平低2~4个百分点,虽然设计水平与国外先进水平相当,但制造技术和工艺有差距。
        系统运行效率低。
系统匹配不合理,“大马拉小车”现象严重,设备长期低负荷运行;系统调节方式落后,部分风机、泵类采用机械节流方式调节,效率比变频调速约低30%。电机系统就运行效率而言要比国外先进水平低10~20个百分点,相当于每年浪费电能约2000亿kW·h。电机系统节能技术其能效提高的潜力在于电力变压器、电机、拖动设备的自身效率及匹配达到最优。根据“美国电机挑战计划”和“欧洲电机挑战计划”的成功经验,就是在系统诊断的基础上,分析系统存在的主要问题,进而采取合适的技术对其进行技术改造。
        结合我国的具体情况,目前电机系统节能改造的技术途径主要有以下几个方面;
        加速设备淘汰更新
        经过多年努力,我国设备制造业通过技术引进和自主开发研究生产出一批效率高、性能好的设备。全国风机、水泵和压缩机装机容量3.2亿~38亿kW,年耗电量约2万亿kW·h,若以高效风机、泵替代低效产品,平均效率提高2~3个百分点,可实现年节电400亿kW·h以上加大力度对老旧设备的更新改造,要坚持使用国家推荐的节能型设备。我国已陆续公布了若干批能耗高、技术落后的淘汰机电产品目录,为电机系统老旧设备淘汰更新提供了指南。



        改善电机拖动系统调节方式。
        推广变频调速、永磁调速等先进电机调速技术,改善风机、泵类电机系统调节方式,逐步淘汰闸板、阀门等机械节流调节方式。重点对大中型变工况电机系统进行调速改造,合理匹配电机系统,消除“大马拉小车”现象。
改进工艺拖动、牵引拖动调速方式。
        以先进的电力电子技术传动方式改造传统的机械传动方式,逐步采用交流调速取代直流调速。采用高新技术改造拖动装置,重点是大型水利排灌设备、电机总容量10万kW以上大型企业的示范改造等。
        优化电机系统的运行和控制。采用新技术、新工艺,完善电机系统控制,优化运行。
        推广软启动装置、无功补偿装置、计算机自动控制系统等,通过过程控制合理配置能量,实现系统经济运行。
        

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