提高制造工业的用电效率 M ar c R oss 著 芏明冲 译 本文试图依据典型宴例对各种领域的新技术及其 对实际 电能强度的影 响作一论述。这里汇集成三个挠 术领域： (1) 提高 目前的用电效率，分控翩系统和工艺 改 进两 部分讨 论 ， (2)扩大 电气化 ， ( 3)改进 现场 发 电技 术。列举下列各种主要用电功能的节 电与 电气化的示 例 ： 电动机 (使 用 电能约 7o ) ， 电解( 13 ) ，过程 加热 (8 )， 照 明及其 它( 9 传感与控 制行技术改造。新型传感器带有 电子器件，可将信息处 理成便于译释的产品及过程的描述符号，并且很多情 况下过程可 自动控制。控制系统的范围从很简...
提高制造工业的用电效率 M ar c R oss 著 芏明冲 译 本文试图依据典型宴例对各种领域的新技术及其 对实际 电能强度的影 响作一论述。这里汇集成三个挠 术领域： (1) 提高 目前的用电效率，分控翩系统和工艺 改 进两 部分讨 论 ， (2)扩大 电气化 ， ( 3)改进 现场 发 电技 术。列举下列各种主要用电功能的节 电与 电气化的示 例 ： 电动机 (使 用 电能约 7o ) ， 电解( 13 ) ，过程 加热 (8 )， 照 明及其 它( 9 传感与控 制行技术改造。新型传感器带有 电子器件，可将信息处 理成便于译释的产品及过程的描述符号，并且很多情 况下过程可 自动控制。控制系统的范围从很简单的基 于检掴 l烟气中的氧或一氧化硪的燃烧控制器 到利用 化学组分及温度、 压力、 流率等变量在线捡测的石化设 备控制系统。在鲤分析与控制使在在可称作陡沿工作 的过程优化成为可能。例如， 燃烧空气量过少， 会导致 后果严 重的 积碳 的生成 。 有些控制器的主要作用是提高一定物料投入的产 量 ，减 少单 产的 能源及 其它原 材料 的 投入量 。轧钢 机 自动控制系统以两种方式增加产量： ( 1)产品厚度豹在 线控制，带有通过轧辊液压和控制钢板张力的电动机 电流反 馈韵 装置 ， 甩这 神方 祛“ 淘 汰” ， 厚 于规定 最小 值 的产品 即可 消除 。(2)例如 与 不平 、 厚度 变动 和表面 缺 陷有关的劣次质量立可发现并迅速校正，以减少拒收 和 重炼 、 重轧的要 求 ， 产 量就 得到 明显 提高。 电能管理系统可用于辅助计量，也可作为精确的 时钟， 在生产开 始前立即接通 照明和设备， 并在工作． 日 鲒束后立即断 电。如果负荷可临时减缩，则还可控制 高峰用电需求。 工厂 部 门级用 电辅助 计量 装置 已在 几家工厂 中采 用。加拿大一家汽车制遗厂对各部门用 电每 隔 15 分 钟计量一次，并提供周 总统计 。按部门计量实行 8 年后调查部 门的预算， 结果用电减少 5 以上， 这大部 分是在非生产时间和低生产率工作班中实现的。系统 酌部门计量装置的安装就象将现有工厂 翻造一样 ，费 用通常很高。但是 ，加拿大工厂这种在设计 中考虑到 计量 的 配 电( {[ 流 条)系 统 ， 几乎 不 需要 辅助计 量 装置 。 在这家工厂， 电费是各部 门总成本降低 目标中几十受 )。 各制造行业以引用新型侍感器来进 监视 的组成 部 分之 一。 电动机的变速控制 (v s c ) 也在 日益增长地艘应 用。最常用的 V SC 形式是以半导体整 流 器为 基础， 可产生台调制时间( 宽度) 方渡脉冲的模拟交变 电压． 近年来达敦百千瓦的电动机 电子控制器的生产成本已 显著下降。V SC 装置的代价尽管仍很高 ，基 本技术 (设计) 费用加设备费用约为电动机价格的3 倍，但用 电节省额还是很大， 投资回收很快。 过 去 ， 电动 机传 动 的泵 和风赢 系 统 由利 用 V s e 提供节 能机 会有 三条 途径： ( 1)无 控制 器 的设计 ( 满足 高 峰要 求 )， (2)用节 流阁 控制 流量 ， ( 3 ) 周 期通 断 控制 流量。汽车发动机机械加工冷却液的泵送就是无控制 设计的一例。利用现有的恒速系统 ，将其设计吱具有 高压力，使得即如全部机床开工时也有足够 的流 量。 (历来认为“ 愈大愈好” ， 因而流率与压力几乎总是保险 设 计的 )采 用 V S C ， 实现 两项主 要变 革： ( 1)适台 于精 心保养使用的固定压力比恒速系统的。 典 型压 力低 得 多， (2)在精加工过的工件取出、新工件到位时切断该 加工台的流量，这不影响其 它各台的流量与压力。在 示范应用中 泵压力比原先的 4． 4 大气压( 64 磅／ 英 寸： )低30％， 平均流量几平碱半， 动力使甩减少50弼 上。此 侧 中减低 流体压 力 与流量 的 附带好处 是 减少 悬 浮雾的生成， 冷却液雾会增加通风要求和净化费用， 令 人可厌。电动机转速降低也将减轻电机维修的负担。 大多数制造厂商迄今未全面调查研究其电动机的 使用和决定 V s c 机会的负荷图，因此对这一技术的 潜力 并 不了 然。 汽车工 业 的一项 调查 指出 ，采用 电动 机控制器、 高效电动机和使用更有效的皮带， 按现行价 格 总用 电量可 最终 减少6 以 上 其它节电挂术在确认的用电领域中单台工艺设 备 耗电的节 碱 已经 并将 继续 实行 ， 电弧炼 钢、 铝熔 炼和 空气 压缩 度 钢熔 炼 与处 理 的 电弧炉是 一 项 充 分 确 认 的 技 术。其市场比重迅速增加， 并且这种技术正在发展中， 包括每 吨产品电耗的显著节 减．电弧炉生产的钢的比 重由 1970 年的 增加到 1987 年的船彤，并可增至 50或6o 之多。用废料制钢按特有的废料价格，比矿 一维普资讯
