当前的节能已不是简单意义的节约和少用能源,而是要靠使用先进科学技术,来提高能源的利用效率。在当今世界性市场经济的激烈竞争中,工业企业必须应用自动化技术科学来保证产品的质量、成本和数量的优势。特别是在用高新技术改造传统产业方面,自动化科学在工业企业的运行与发展中起到非常重要的作用。
控制系统
在工业生产过程中实现节能降耗、资源优化,除了采用先进的工艺和设备之外,必须采用先进的过程自动化系统。企业要达到总体的节能降耗和资源优化,获得最大的经济效益,提高竞争力,除了在各层次上采用先进技术和优化技术外,还必须在系统集成方面采用优化操作、优化调度以及优化企业资源规划和经营管理的一体化综合过程自动化系统。
冶金、有色、电力、化工、建材、造纸是我国工业生产六大高能耗行业,也是对环境污染最为严重的六大行业。在六大行业的大型工矿企业中,选择重点能耗设备和重点污染源,分别实施以节能、降耗、治污为目标的成套专用控制装置和专用优化系统,是高端工业自动化的产业化内容。包括:节能、降耗、治污的自动化设计技术,特种执行器和特种检测技术,除尘、脱硫优化控制技术,固体废物焚烧的最优控制技术,废液的检测、分离和控制技术,节能、降耗的最优化技术,节能、降耗的卡边控制技术,最优燃烧控制技术,最优调速控制技术,热能转换和传递优化技术。
工业控制自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术,对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策,达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术,主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。工业控制自动化技术作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一,主要解决生产效率与一致性问题。虽然自动化系统本身并不直接创造效益,但它对企业生产过程有明显的提升作用。在企业“节能降耗”的过程中也不例外。
变频技术
变频器在节能减排中发挥的作用是最直接的,变频器可以控制电机的速度,就象汽车的变速箱,无论是钢铁冶金行业,还是造纸,制浆,或是化工行业,变频器都能在生产过程中控制电机转速。在无需全速运转电机时,变频器可调节其速度,这就已经达到节电效果。
风机负载多是根据满负荷工作需用量来选型,实际应用中大部分时间并非工作于满负荷状态,由于交流电机调速很困难。常用挡风板、风门或开/停机时间来调节风量或流量,大量的电能都消耗在挡风板上。同时大电机在工频状态下电气控制采用直接或Y-△起动,电力冲击较大,势必造成电能损耗和开/停机时的电流冲击。并且机械冲击大,传动系统寿命短,震动及噪音较大,需要的电源容量大,功率因数较低等。
采用变频节电器直接控制风机类负载是一种最科学的控制方法,当电机在额定转速的80%运行时,理论上其消耗的功率为额定功率的(80%)3,即 51.2%,去除机械损耗电机铜、铁损等影响。节能效率也接近40%,也就是当风门开度为80%理论上可以节约一半的电能。变频节电器是微电脑控制的很容易和上位机或者传感器组成PID闭环的控制系统,节能效率将进一步提高,更容易实现工业自动化控制。