浅析工厂机电设备节能改造技术及其应用

柯琼创

（广东凯晟照明科技有限公司）

【摘要】近年来，随着我国改革进程的不断深化，转变经济发展方式，调整产业经济结构已经成为我国经济发展的主要趋势。改革开放以来，我国在工业化建设方面取得了突出的成绩，但长期以来粗犷式的经济发展方式已经成为我国经济进一步发展的重要瓶颈，探索集约式的工业生产方式十分必要。本文主要针对工厂机电设备节能改造技术进行了简要的分析，并对其在工业生产中的应用进行了简要的阐述。

【关键词】机电设备 节能改造 工厂

一、引言

改革开放以来，我国经济社会发展取得了举世瞩目的成绩，工业化建设取得了突飞猛进的发展，但长期粗犷式的经济发展方式在促进经济发展的同时，却也带来了不可忽视的重要影响。我国单位GDP的能耗与发达国家相比仍有较大差距，水污染、空气污染等环境污染问题愈演愈烈，在当前改革进程不断深化的过程中，加快转变经济发展方式，走“环境友好型”“资源节约型”的可持续发展道路十分必要。工业生产作为我国能源消耗的重要组成，存在诸多能源的不合理利用及浪费情况，因此本文主要针对工厂机电设备的节能改造技术进行研究与分析，并对其应用进行了简要的阐述。

二、工厂机电设备节能改造的重要性

随着我国经济的不断发展，工业化水平不断提高，社会生产力也得到了长足的发展。近年来，随着科技的进步发展特别是信息技术的不断发展，机电设备已经在诸多产业领域的工业生产中得到了广泛的应用，在很大程度上促进了我国工业的发展。随着工厂机电设备种类与数量的不断增多，工厂对电能的需求也日益增多，其中严重的能源不合理利用及浪费现象不仅影响了工厂的经济效益，更制约了我国工业的健康发展，实行工厂机电设备节能改造，对减少电能的损耗与浪费，提高工厂经济效益有着积极的作用，更对缓解供电紧张状况，减少我国工业生产的能耗率有着重要的意义。本文就主要结合工厂的具体生产实际，针对机电设备节能改造技术进行了简要的分析与阐述。

三、工厂机电设备节能改造技术及其应用

（一）节能型设备的选用

1.节能型照明设备

照明设备作为工厂中最常见的电气设备，虽然其耗电量与其他机电设备相比相对较小，但由于照明设备在工厂中使用数量较多，因而应用节能型照明设备能够有效地降低电能损耗，具有显著的节能效果。通常情况下，常见的节能型照明设备主要有节能灯、荧光灯以及LED灯等，其中节能灯的穿透能力较强，荧光灯的发光效果较高，而LED灯的电能损耗较小，均在工厂中得到了广泛的应用。

2.节能型电动机

在工厂工业生产的过程中，电动机的应用随处可见，从排风扇到机床，许多生产流程都离不开电动机来提供动力，因此应用节能型电动机能够显著降低电能损耗。一般来说，为了提高电动机的效率，多采用YE3高效电机，其采用了高导磁低损耗的冷轧硅钢片作为磁芯，不仅有效地减少了电动机上的电能损耗，大大提高了生产效率，更简化了维护维修工作。

3.节能型变压器

在工厂工业生产中，由于不同机电设备的额定工作电压等级可能并不相同，因此不可回避地面临着电压升降等问题，这就需要利用变压器来完成。变压器作为承担着阻抗匹配及电压升降等诸多功能的电气设备，不合理的型号容量选择将导致严重的能耗问题，因此在实际应用中应当在满足负荷需求的基础上，尽可能选择容量较小的变压器，避免不必要的损耗，同时选用单相自补偿及三相四线制变压器能够实现负荷的有效平衡，对减少电流波动引起的额外损耗有着重要的意义。

（二）变频控制技术的应用

工厂工业生产过程中，不同机电设备的运行状态不是一成不变的，而是需要根据实际生产需要及生产流程实时进行调整，一般来说这种调整控制可以归结为电机转速的调节与控制。传统的电机调速方式主要通过改变外部风阻、改变电动机电压电流等方式实现，造成了严重的电能损耗，随着变频控制技术的不断发展与完善，应用变频控制技术对提高工厂工业生产的效率和节能效果有着重要的意义。

变频控制技术主要通过变频器实现，其通过半导体元件将工频电流信号转换为直流信号，进而通过逆变器将其转化为所需频率的交流信号，从而实现对电机等机械设备转速的精确控制。由于电机的转速与输入电源的频率呈正相关，这种变频控制方式能够较好地实现电机转速的控制且不会产生额外的损耗，节能效果显著。同时变频控制技术的可调节范围较广，调节精度较高，能够实现转速的平稳过渡，进而避免了电机转速突变对电机造成的损耗，对提高电机的使用寿命，提高工厂的经济效益都有着重要的积极作用。

（三）供配电系统的节能改造

电能是工厂中各类机电设备正常运行的基础，保证平稳可靠的工厂供配电不仅对工厂的安全稳定运行意义重大，更对提高工厂的生产效率与节能效率有着重要的积极作用。

1.供电电压的合理选择

供配电系统的节能改造首先要做好供电电压的合理选用，这不仅需要对工厂机电设备额定电压、额定容量进行考虑，同时还要将供电距离及生产安全等各方面因素综合考虑在内。一般来说，在满足各类机电设备的用电需求的基础上，尽可能选择较低的电压等级，以减少不必要的电能损耗，达到节能的效果。当工厂中的用电设备的额定电压等级不完全一致时，通常优先考虑满足容量较大、数量较多的设备的用电需求。

2.就地无功补偿的实施

在工厂工业生产过程中，很多生产设备都不是纯阻性的，这就导致工厂工业生产过程中的无功损耗较为严重，其中功率因素作为描述工厂机电设备有功无功公路比例的重要系数，功率因素越大工厂的用电效率也就越高。为了提高工厂的功率因素，采用就地无功补偿的方式，通过配置安装大量无功补偿设备，能够补偿工程机电设备正常运行时对无功功率的需求，从而促进功率因数的提高，进而提高工厂的用电效率。另一方面来看，就地无功补偿还可以进一步减轻电力系统的无功补偿负担，对保证电网运行的稳定性与可靠性有着重要的意义。

（四）“削峰填谷”平衡设备负荷

由于人们的工作习惯，大部分工程在白天用电量较大，而在夜晚用电量较小，具有显著的用电量峰谷现象，这种峰谷现象不仅不利于电力系统的稳定运行，也大大增加了工厂的电力成本。工厂机电设备的节能改造还可以利用“削峰填谷”的方式平衡机电设备负荷，即将用电高峰期的部分用电负荷转移至用电低谷阶段进行，通过各时段用电负荷的平衡，不仅对电网运行的稳定性具有积极的作用，更受益于阶梯式电价有效降低了工厂的用电成本，提高了企業的经济效益。

（五）电力计量的精细化管理

随着工厂节能改造的不断深入，精细化管理已经得到了人们的广泛关注，通过对工厂机电设备及其状态、能耗的长期精准监测，能够充分了解掌握设备的运行状态，从而可以通过数据分析及时发现设备存在的故障或隐患并及时排除，时刻保证设备工作在最佳状态下，同时还可以指导设备的定期检修等，对提高工厂的节能效益有着积极的作用。

四、结束语

随着我国工业化水平的不断提高，机电设备在工业生产中的应用越来越广泛，在转变经济发展方式，调整经济结构大方向的指引下，实施工厂机电设备的节能改造具有显著的现实意义。本文主要对工厂机电设备几种典型的节能改造技术进行了分析与阐述，相信随着相关技术的不断发展与完善，节能技术必将在工厂生产中得到更广泛的应用。

参考文献：

[1] 孙峰.机电设备节能技术的应用研究[J]. 工程技术：全文版， 2016（5）.

[2] 李超，廖宇.当前煤矿机电设备的变频节能改造分析[J]. 现代制造， 2015（9）.

[3] 郭成鑫.工厂机电设备节能改造技术的应用研究[J]. 科技创新与应用， 2016（4）.

[4] 张继忠.螺杆式空气压缩机节能改造[J]. 设备管理与维修， 2012（6）.

[5] 汤海波.工厂机电设备节能改造技术的应用研究[J]. 商品与质量， 2016（21）.