時間:2018年10月10日 分類:科學技術論文 次數:
在下面文章中主要對于港口與碼頭工程項目中的用點設備構成加以研究,總結其中的電能消耗狀況,并對相關內容進行解釋,根據實際情況提出相應的解決措施,希望可以達到電能損耗減少的目的,真正做到節能發展。
關鍵詞:港口機械,電氣節能,探討
1電能消耗設備基礎構成部分闡釋
根據港口與碼頭性質的差異,其用電設備構成也有所區別。一般情況下,可以將構成細化成三種類別,集中表現在裝卸機械設備、室內外照明設備與輔助動力設備等方面。
1.1常見的大型裝卸機械設備
一方面,大型裝卸機械設備可以包括集裝箱龍門起重機、斗輪堆取料機、龍門起重機與堆料機等等。這種類型的設備,其裝機容量控制在幾百千瓦到幾千千瓦之間。如果設備的容量相對較大且供電距離較遠,則應當選擇使用10kV上機或者是6kV上機,將變壓器設置在機械設備之上。如果設備的容量不大,而且供電距離較近,即可選用380V上機,執行重復的短時工作制度,借助變頻調速控制的方式。
另一方面,帶式輸送機,通常被稱作是皮帶機,應用在散貨碼頭與堆場輸送物料領域。通常情況下,鼠籠電機的使用范圍較為廣泛,如果電機功率不超過200千瓦,那么供電電壓即可選用380V。如果電機功率超過200千瓦,即可選用10kV或者是6kV供電電壓,并且執行長期工作制度。
1.2輔助動力設備
通常來講,污水處理設備、空調設備、風機以及水泵等都是常見的輔助動力設備。在機修設備以外,通常都會執行長期的工作制度。
1.3室內外的照明設備
流機庫、港區綜合樓、機修間以及調度樓等生產輔助建筑物內的照明設備、港區碼頭、道路室外照明設備等都是較為常見的室內外照明設備。其中,辦公建筑物內部會選用熒光燈或者是白熾燈進行照明,而倉庫與車間等大型工業建筑物,則要選擇高壓鈉燈亦或是金鹵燈來實現照明目標。在室外的堆場、道路與碼頭等位置可以選擇高壓鈉燈與金鹵燈提供照明功能。
2港口機械中的電氣節能措施
2.1配套電動機功率的合理選擇
對于機械設備亦或是水泵,不僅要對其所需機械軸功率加以計算,同樣在選擇配套電動機功率方面,要在確保配套機械起動運轉正常的情況下,使得電動機處于最佳負載率周邊,以實現電動機運行效率的全面與優化,降低電能的損耗量[1]。由于電動機存在空載損耗,所以不論其是否有負荷,都必然存在空載損耗。在這種情況下,應規避配套電動機功率的盲目增加,以免形成大車拉小車的現象。
一旦出現這種現象,必然會影響電動機運行的效率,使得電能的損耗量不斷增加。此外,供電變壓器容量也明顯增加,所有電能損耗顯著提高,實際的投資成本也隨之加大,經濟性嚴重缺失。為此,要想確保配套電動機功率選擇的合理性,作為設計工作人員就一定要提高自身的設計能力,實現設計質量的優化。
2.2負荷計算準確程度的提升
現階段,港口工程項目在設計的過程中,對于負荷的計算始終沿用需要系數方法。這種計算方法的優勢就是簡單,但大部分系數的應用時間較長,而新型設備所需系數難以查找到,所以必須憑借經驗進行估算,直接增加了實際的誤差。在港口工程當中,大型裝卸機械負荷的比重相對較大,所以在計算負荷的時候,應選擇大裝機容量機械設備,用其軸功率和機械效率做除法計算,獲得設備功率的計算結果。這樣一來,就能夠與實際情況更加接近,不斷提高準確程度。
2.3變壓器容量與臺數的選擇
在變壓器轉送電力的時候會形成大量的電能損耗,但是其在供配電系統總電能損耗中所占比重相對理想,所以在對變壓器進行合理選擇的情況下,保證實際損耗量下降,就能夠更好地實現節能目標。在計算電力變壓器有功功率損耗的時候,可以選擇使用以下公式:APb=Po+pPd。其中,Po所代表的是變壓器空載狀態下的有功損耗,單位是千瓦。而Pd代表的是變壓器短路損耗,單位是千瓦。
P是變壓器負載率的表示方式。在變壓器運行的過程中,對其規律進行了總結與分析,集中表現在以下兩個方面:(1)如果是相同的變壓器,在其處于特定負荷率的狀態下,功率因數越高,那么變壓器運行的效率也會越高。(2)如果是相同的變壓器,在功率因數保持特定的情況下,在實際負荷率處于0.42-0.6之間的時候,變壓器運行效率會處于最高的狀態。由此可見,為實現變壓器節能目標,應對以下幾方面內容加以參考:第一,要選擇使用全新的節能變壓器,型號可以是S11或者是SCB10等等。第二,對變壓器容量加以選擇。第三,應將自動務工補償裝置安裝在變壓器的低壓側,并適當地提高功率因數,使其超過0.9。這樣一來,就能夠使流經變壓器的無功電流得以減少,實現變壓器損耗量的減少。
2.4供配電系統設計的全面優化
通常情況下,大中型港區用電負荷相對較大,超過上萬千瓦的情況十分常見。另外,由于港區的面積相對較大,且供電的范圍廣泛,不同類型的供電電纜長度也較長,所以線路電能損耗也很大。要想實現線路能耗的減少目標,應借鑒以下幾種措施:首先,對變電所數量與供電半徑進行準確地確定,盡可能保證變電所的位置與負荷中心距離較近,使得供電距離得以縮短,減少線路的實際損耗。其次,如果設備的容量大且供電的距離較長,應選擇使用等級較高的電壓進行供電。最后,銅芯電纜的載流量要大且電阻小,不應僅根據載流量與電壓損失對電纜截面進行選擇,而是要根據經濟電流密度對電纜的截面加以選擇。
2.5照明系統節能方法
對于港口工程項目的照明系統,其主要的構成就是碼頭、車間、倉庫、堆場與其他的輔助建筑物照明。一般情況下,港口工程照明系統的分布范圍廣泛且用電負荷量較大,實際的工作時間較長,所以電能的消耗量明顯增加。由此可見,照明系統節能為港口工程節能目標的實現提供了有價值的參考依據。在實踐過程中,可以借鑒以下幾方面內容:
第一,照明標準的合理選擇,保證照明設計方案得以優化。在港口類型相同或者是不同的情況下,其各部位照度數值都應得到明確地規定。通常,高檔值、中檔值與低檔值是最常見的三種方式,而在設計設計的過程中,必須要綜合考慮港口工程項目具體性質、規模以及夜間作業的情況,對設計照度值進行確定。對于室內外的照明設計,特別是燈具布置與照明功率都是重點研究內容。
特別是室外堆場的當面照明,應選擇使用高桿燈,并且在頂部安裝若干功率較大的泛光燈提供照明。但需要注意的是,燈桿高度、燈桿之間的間距與燈具的數量、功率等諸多因素,都必須要綜合考慮對于照明效果的影響程度,以保證燈桿的高度、距離與燈具功率選擇的合理性[2]。在諸多方案對比的情況下,選擇與照度標準要求相適應且滿足節能效果需求的方案。
第二,高效燈具與光源選擇。在室內外照明方面,可以選擇使用高效光源與燈具。對于室內照明而言,盡量選擇使用細管徑直管熒光燈與緊湊型的熒光燈。對于倉庫與車間等空間較大的場所,照明要盡量選擇使用金屬齒化物燈與高壓鈉燈等。若資金條件允許,也可以選擇使用LED光源,對直射光通比例較高且控制性能理想的高效燈具加以使用。但需要注意的是,室內照明燈具的效率不允許小于70%,而裝設遮光格柵的情況下,燈具效率也不允許低于60%。對于室外照明燈具來講,其效率同樣不允許小于70%,而泛光燈的效率不允許低于65%。在此基礎上,要求合理地配備與節能標準相吻合的燈具附件。
第三,照明的有效控制。要想更好地實現節能目標,必須要綜合考慮環境條件與使用的特點,對照明控制的方式加以選擇。特別是港區內的輔助建筑物,一個照明開關控制燈具數量并不多,特別是辦公建筑物的內部,在夜間工作的人數并不多,若一個照明開關對過多燈具加以控制,必然會帶來嚴重的浪費情況。
2.6供電系統功率因數的有效提高
首先,所選擇的供用電設備的功率因數應較高,如果是電動機與變壓器,應選用小空載損耗的節能產品。若是大型港口裝卸機械設備,其主要機構應選擇變頻電機與變頻調速控制系統。對于照明熒光燈,則要選擇高因數電子鎮流器。其次,在對空載損耗用電設備容量進行選擇的過程中,要盡可能規避大馬拉小馬的情況。而是在設備負荷率選擇方面,要盡量保證與經濟運行負荷率相接近。最后,無功功率補償設備的裝設。根據供電部門的相關規定要求,10kV供電用戶功率因數不允許小于0.9,如果不能夠滿足要求,一定要采取罰款的措施。所以,可以將靜電電容器補償安裝其中,選擇使用分級補償的方式,可以獲得理想的效果。若條件允許,用電設備無功功率即可就地補償。
3結束語
綜上所述,伴隨國民經濟的快速發展,市場對于重型機械各項要求不斷提高。所以,傳統生產模式已經難以滿足現代社會發展需求,必須實現集約化轉型。企業也應積極響應節能減排號召,盡可能降低污染程度。
參考文獻:
[1]馬千里,李文洋,葉銀祥,等.淺談機械制造中的節能設計理念[J].建筑工程技術與設計,2017(16):1397-1397.
[2]張煜明,樓曉陽,揭建安.基于矩陣式變頻器U1000的門式起重機電氣節能系統[J].起重運輸機械,2017(5):89-92.
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