设备投资约550万元左右。一台中等容量如10kV 400kW除尘风机采用变频控制,年节省电能约60万度,折合人民币40万元,该变频器设备投资24万元。变频设备在一年左右就能回收成本,余下年份为净节电量,数量巨大,效益十分可观。
1.4 无功补偿及滤波节电技术
无功补偿及滤波技术是电力节能的一项重要措施,在各工业行业生产中应用十分广泛,采用该技术,既可节省大量有功损耗,又可改善电能质量,节能效果十分明显。
1.4.1 高压滤波补偿技术
在6~35kV供电母线装设电容器、电抗器元件,构成高次谐波的低阻抗通道,滤除谐波的同时,补偿无功,有效地滤除电网中的高次谐波,减小电网元件的 附加谐波损耗,降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗从而实现节能。在负荷平稳的用电场合可以实现供电母线月平均功率因数≥0.92。根据负荷大 小和性质,确定装置的容量,一套装置投资一般在60~150万元。因其结构简单,维护方便,投资相对较低,可在负荷平稳的用电场合加以应用。
1.4.2 低压滤波补偿技术
主要是在配电变压器或整流变压器二次侧0.4~1kV电压母线装设电容器、电抗器元件,实现低压侧就地滤波补偿功能。采用接触器投切或晶闸管过零投切 方式,在负载处就地解决谐波滤波和无功补偿问题,大大降低谐波和无功通过变压器造成的损耗,适合在负荷容量较小的场合,单套安装容量 100~1000kVAR,投资在4~30万元。
1.4.3 高压动态无功补偿(SVC)技术
利用晶闸管串联、相控技术,快速调节相控电抗器的感性无功功率的大小,使动补系统实时跟踪负载无功的变化,实现供电母线的无功自动补偿。减少供电系统 向用电负荷提供无功功率。响应时间≤10ms。在负荷冲击较大、对电能质量要求较高的场合(如电弧炉、精炼炉、直流传动和交交变频传动轧机等),应用动补 系统可有效抑制电压波动和闪变,滤除谐波,使电能质量指标满足国家标准,供电母线月平均功率因数≥0.95,且无功不倒送。根据安装容量的大小和电压等级 的不同,投资约150~1000万元。经过测算,节能所带来的经济效益可在一至二年内收回投资。
1.4.4 低压动态无功补偿(SVC)技术
是对高压动态无功补偿系统的小型化和简单化。在0.4~1kV电压等级的配电变压器或整流变压器二次侧,通过对无功功率的无级调节,实现连续自动地补 偿无功。在低压负载端进行电能质量的治理,减小配电变压器或整流变压器的谐波损耗和无功损耗,延长使用寿命,同时稳定系统电压,增加电机的出力。在小容量 的应用中可发挥其简单可靠的优势。单套投资在20~50万元。
1.4.5 高压无功发生器(SVG)技术
运用瞬时无功功率理论,应用全控型电力电子器件,使电压源逆变器输出电压的相位和幅度可控,从而输出感性或容性的无功功率。是SVC技术的升级。响应 时间≤5ms。应用于电压波动较大,安装面积较小的场合,与滤波补偿装置配合使用可有效抑制电压波动和闪变,滤除谐波,供电母线月平均功率因数 ≥0.95,且无功不倒送。减小由供电系统输送无功功率造成的损耗,同时也降低了谐波损耗。投资约200~1200万元。
1.4.6 低压无功发生器(SVG)技术
在0.4~1kV电压等级的配电变压器或整流变压器二次侧应用SVG技术,就地补偿无功。可与其它电气柜布置在同一配电室内,就近治理电压波动和谐波等问题,对单台变压器负荷的效果尤为明显。单套投资在30~60万元。
1.5 低压接触器节电技术
低压交流接触器在电气系统中应用广泛,数量十分庞大,是除低压断路器外应用的最多的低压电气元件,但其有噪声大、电耗大、铁芯温度高等诸多缺点。
永磁式接触器是稀土永磁应用技术与智能型微电子技术有 机结合,较普通产品节电99.9%以上,产品运行无噪音,工作时既不受网电压波动的干扰,也不会对周围电子设备造成影响。临界吸合释放动作一次完成。无振 颤现象,触头接通分断速度比电磁式交流接触器提高3-5倍。同时还具有对外无漏磁,线圈工作时无温升等诸多优点。是传统交流接触器的较好替代产品。
一台传统的低压115A交流接触器年耗电量约661kWh,而同样载流量的节能型永磁接触器年耗电量仅2.3kWh,节电658.7 kWh,一台传统的低压400A交流接触器年耗电量约1649.7kWh,而同样载流量的节能型永磁接触器年耗电量仅2.3kWh,节电1647.4 kWh。
1.6 照明节电技术
钢铁企业照明系统耗电量占钢铁企业总用电量比例不大,但仍有一定数量规模,照明节电符合国家节能减排产业政策,也是国家节能措施审查的主要内容之一。
1.6.1 工业厂房照明用电量占企业全部照明用电量的比例最大,传统的金属卤化物灯具等采用电感式镇流器能耗高,新型节能型工矿灯具均采用节能型电感镇流器,荧光灯 具采用节能型电子镇流器,使得镇流器节电率达灯具额定功率的10%~12%,同时延长灯具使用寿命及降低了环境温度。
1.6.2 LED灯具为半导体节能型新型光源,是一种廉价的发光二极管材料,能耗极低,其照明效率为传统钨丝灯泡的12倍,荧光灯的3倍,其持续点燃时间为10万小 时,且无频闪。可应用于钢铁企业办公楼、辅助间等层高不高场所及民用、市政及家庭场所,但由于光通量有限,在工业厂房内暂未推广应用。
1.6.3 钢铁企业道路照明可逐步推广采用太阳能光伏照明灯具,最大限度利用光能,节省电能,太阳能灯具一般5年左右收回投资成本,但光伏产业面临着投入成本高、环境污染问题。
1.6.4 照明设计应充分利用自然光,大面积照明区域采用分区照明控制方式,满足国家照明标准。
1.7 节能型电机应用技术
节能型电机的选用在钢铁企业自身及设计单位均未得到足够的重视及推广,这与Y系列电机在钢铁企业的广泛使用现状及企业业主、设计单位对国家、地方相关 政策的不清晰、不了解有较大关系,国家、地方均已出台须采用新型节能电机的规定。Y系列电机已被国家明文规定为淘汰型电机,生产厂家不允许再生产,销售商 不得再销售,现有运行的Y系列电机须逐步淘汰。
新型节能电机如YX、HJN、XYT系列比现在广泛使用的Y系列电机效率约提高2%~5%,对一台长期运行的电机,年节电量可观。
如一台 90kW异步电动机采用节能型,其效率比Y系列提高3%,按年工作6500h计