节能技术在冶金工业中的应用研究

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变频技术在冶金工业中的研究与应用

作者：冯莹

来源：《中国科技纵横》2012年第23期

摘要：随着冶金行业成本增高，生产过剩的状况下，行业已处于无利经营生产状况。冶金行业本身就是低产出、高消耗、低效益的行业，节能技术尤显珍贵。主要探讨了变频技术节能原理及在冶金工业中的典型改造与应用，改造后的效果显著，有利于企业降低成本，节约能源。

关键词：变频技术 调速装置 功率因数 软启动

冶金行业在国民经济建设中占有重要的位置，是和中国社会物质文明发展与建设过程中息息相关的产业。冶金行业不同于其他行业的主要特点是规模较大、连续生产的流程性企业，车间内已实现高度自动化控制系统，车间内有大量的设备在高速运转，高消耗的主要设备如风机、水泵等。我国电机的总装机容量已达4亿千瓦，年耗电量约占全国用电量的60%，但电机的驱动系统的能源利用率不高，造成能源浪费严重，尤其在当今资源不可再生的状况下，提高能源利用率势在必行。当前工业应用最多的是变频技术，轻载时，通过对电机转速控制，达到有效平稳启动，达到稳压，减少设备磨损，利于节能和电网维护，具有广泛的社会效益和经济效益。

1、变频技术分析

变频控制都采用矢量控制方式，其原理特点是使异步电动机具有与直流电动机相同的转矩生成机理，其基本原理是通过整流桥将工频交流电压变为直流电压，再由逆变器转换为频率、电压可调的交流电压作为交流电机的驱动电源，使电机获得无级调速所需的电压和电流，能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能。变频调速技术以其显著的节电效果、优良的调速性能及系统可靠性和延长设备使用寿命等优点而成为现代电力传动技术的一个主要发展方向。变频调速装置通常由整流器、平波电抗器或滤波电容器、逆变器及控制电路组成。在中间直流电路中串接平波电抗器作储能元件的称为电流型变频器。中间直流回路并接滤波电容器作储能元件的称为电压型变频器。整流器将输入的工频交流电变换为直流电，经中间直流环节输入至逆变器，逆变器将直流电流变换为可调电压、可调频率的交流电输入到电动机。能根据电机负载的变化实现自动、平滑的增速、减速，从而大幅度提高电机的工作效率。

冶金工业中自动化控制技术的应用研究

摘要：我国工业正在以高速发展，在发展过程中就需要引进很多新技术，冶金工业中自动化控制技术运用的非常广，笔者从我国冶金工业自动化现状、工业以太网技术应用和能源管理系统建设三个方向对冶金工业中自动化控制技术的应用进行分析研究。

关键词：冶金工业；自动化；控制

中图分类号：f416.67

冶金企业的生产过程非常繁杂，从准备原料到产品出厂，有着非常复杂的工序，每道工序都包含着复杂的工艺过程。在这些复杂的生产工艺过程中使得自动化控制领域的各种技术被应用到冶金工业中。我国冶金企业开始将自动化控制系统引进冶金生产的各个环节，尤其在一些大型钢铁企业投入大量资金来建设自动化项目，其自动化控制技术已达到国际先进水平。但是整体上我国冶金行业的总体自动化程度还不够高，对相关的科研资金投入远低于国外发达国家，所以我国冶金行业需要更加重视对自动化对的引进。

一、我国冶金工业自动化控制的现状

在冶金企业中，控制系统可以分为5级结构：0级是采集执行层要通（执行器和传感器），完成控制命令的具体执行和物理量的测量；1级是控制层（就是基础自动化），主要完成生产工艺过程的集中控制；2级是一般为生产模型的计算，主要作用是优化生产控制；3级是生产调度和管理系统，主要作用是协调调度各工序之间的协同工作；4级是企业信息的系统层。主要作用是将有相应的网络连接成一个有机整体。

进入二十一世纪以来，我国钢铁工业自动化程度得到大大提高，从铁矿石堆放场、选矿、烧结厂、高炉、铁水预处理、转炉、炉外精炼、连铸、轧钢等钢铁生产的各个工序现场，自动化设备随处可见，不仅配备了比较先进的单机操作系统，而且还有完善的集散式分布系统[1]。目前我国的大型钢铁联合企业比如：宝钢、首钢、武钢等从国外引进了先进自动化控制系统和设备，然后进行吸收消化、改进创新，因地制宜，使之符合自身的实际生产需要，其自动化水平已经达到国际先进水平；同时随着国家对钢铁行业的越来越高的要求，一些落后的设备被淘汰，新建的项目大多数都配备了自动化系统和单机自动化生产设备，比如即将开工建设的武钢的防城港和柳钢的湛江项目，将会成为我国南方的精品钢材基地。

节能技术在工业用电中的应用

发表时间：2017-08-11T10:36:24.750Z 来源：《基层建设》2017年第12期 作者： 黄波

[导读] 摘要：节能减排是经济社会发展的必然趋势,也是建设环境友好型社会的必由之路。而工业企业用电量有占据着社会用电总量的首位，因此在工业企业中推行节能技术空间巨大。

北京中寰工程项目管理有限公司武汉分公司

摘要：节能减排是经济社会发展的必然趋势,也是建设环境友好型社会的必由之路。而工业企业用电量有占据着社会用电总量的首位，因此在工业企业中推行节能技术空间巨大。对企业来说，降低了生产成本、提高了产品质量。在企业用电方面通过各种尝试，取得了较好

的经济效益和社会效益。比如变频器在生产中的大量应用；无功补偿装置大量投入；节能设备的大量应用（节能灯具、节能变压器、低阻

电缆、高效能效率电动机），同时通过错峰用电和太阳能发电并网运行，降低用电成本，取得了显著效果。

关键词：工业用电；节能技术；应用

1、节能型供配电系统

1.1根据用电负荷的容量及分布，使变、配电所靠近负荷中心，以缩短低压供电半径，降低线路损耗，减少电压损失，满足供电质量要求。供配电线路长度不宜超过250m。

1.2供配电系统应简单可靠，配电级数不宜过多，同一用户内，高压配电级数不宜多于两级；变压器二次侧至用电设备间的低压配电级数不宜超过三级，尽量减少电能损耗。由两路进线供电的系统，宜采用两路电源同时运行的方式，以减少正常运行时的线路损耗。

1.3合理选择供电电压

同等情况下，电压越高，损耗越小。供电电压等级的确定应考虑技术经济合理性及电力公司的相关规定等因素。当用电设备总容量在

250kW及以上或变压器容量在160kVA及以上时，宜以10(6)kV供电。对大型公共建筑的空调冷水机组，考虑节能因素，经方案比较尽量采用10(6)kV冷水机组，但应考虑大容量电动机启动时对变压器的影响。

1.4合理选择变压器

民营科技２０１６年第８期　工程科技　环保节能技术在建筑工程中的应用研究　汪小玲马玉杰　（黑龙江省龙基城市规划设计研究有限公司，黑龙江哈尔滨１５０００１）　摘要：介绍了建筑工程里对于这方面技术的应用，研究环保节能在其中的价值和应用。　关键词：节能环保技术；建筑工程；价值与应用　在这些年科学技术一直保持着非常快的速度向更高水平发　展着，人们一直在追求更加美好的生活，这也就使得更多的资源　被更快的消耗，人们对于资源的开采就增加了速度，有限的资源　和不断增长的需求两者之间形成了严重的矛盾。为了缓解当前的　资源消耗形势，我们把目光投向了环保节能技术。建筑工程是不　会停止的，资源消耗也很大，环保节能技术自然也必定要应用在　其中。　１　环保节能技术在我国建筑工程方面的发展现状　我国具有非常庞大的人口，对于资源的需求相当大，建筑工程　与百姓有非常密切的关系，未来的发展会持续下去，节能环保是发　展过程中需要关注的重点。我国在建筑工程方面一直都有很大的进　步，积累了越来越多的相关经验，使用越来越先进的技术，节能环保　技术受到很大的重视，也在其中被大量的应用，这方面的技术确实　具有非常大的积极作用。但就目前的状况而言，我国在这方面的水　平还没有追赶上国际的顶尖水平，一个很重要的原因是时间还不　足，毕竟在这方面我国进行投入的时间比较短，还有相当大的潜力。　在一些企业所进行的建筑工程里面，对于这方面技术的使用还不具　备较高的自主性，一般都是直接参考国外，而没有进行相关的学习　并真正掌握。而且如何认识节能环保还没有在群体中形成广泛的意　识，在这方面把技术真正的用好还有待于进一步的发展。现如今建　筑工程的从业人员已经对这方面的技术有很大的重视，因此，技术　的发展有比较好的前景。　２环保节能技术在建筑工程中的应用价值　我国具有相当辽阔的土地，也拥有非常丰富的各类资源，同时　也是…个在建筑方面有非常大需求和发展的国家，对于相关资源一　直都存在相当大的消耗，由此国家的经济随之有非常大的发展。在　经济的发展过程中，建筑行业是具有非常重要作用和地位的一大支　柱，也需要承担起相应的责任，在发展中需要重视可持续发展，也要　维持和支持国家的经济建设。建筑行业在这方面所做出的成果，能　一定程度上减缓资源的消耗，使人和自然之问更加协调，在发展的　过程中维护生态自然，对于资源的更高水平的利用也能够推动资源　的再生和循环，还能够在一定程度上减轻相关的污染问题。因此，环　保节能是非常重要的，也需要对这方面的技术进行大力的发展和广　泛的使用，使其发挥出应有的作用，有效解决资源问题，促进人与自　然两者之间的平衡。　３环保节能技术在建筑工程中的应用　３．１建筑墙体节能。墙体保温是一项非常重要的技术，在建筑工程　中，这项技术能够发挥相当大的作用，尤其是温度相对很低的高纬　度地区一般是会使用到，这项技术具有非常好的节能作用，是相当　关键的一项技术。在进行建筑Ｔ程时，墙体的内部很多情况下需要　建造隔热层，这样可以使墙的内外两边有效的减轻热量的交换效　果，可以使墙体具有相当好的保温能力。而现如今在这方面的具体　施工上，对于技术的使用还没有做到比较完美的程度，保温效果不　够理想，这就需要使用额外的手段在建筑材料的使用上也造成了一　定的浪费。为了能够使保温效果达到理想状况，一般采　墙外保温，　对于这项技术，就是在墙的外侧建造保温层，这样做相比之下存在　较大的难度，同时也要增加成本，但是相对保温能力更强，还能节省　室内空间。墙外的环境更加复杂，材料必须有很好的承受能力，不能　脱落，通常是使用比较高质量的保温砂。　３．２太阳能节能。现如今在相当多的建筑上，我们都能看到有太阳　能设备被安装于其楼顶处，比较常见的有太阳能的热水器和这样的　照明系统。对于利用太阳能来进行节能在现如今已经相当常见，因　为太阳能比较容易被采集，对于能力的转化相对比较迅速还不会造　成污染，是这方面技术的代表。很容易看到，太阳能受到当地地理条　件影响，太阳光照射效果不同，对于太阳能的利用不够稳定，如何比　较高效的使用还需要进一步的发展，这是具有很大意义的项目。　３．３植物绿化带动的节能。绿化是在进行对城市的建设过程中相　当重要的一部分，同时也是一种比较好的通过自然的能力达到环保　节能目的的方法。用于居住的建筑需要考虑对人的条件，栽种一定　数量的植物在建筑的周围，可以很有效的对空气进行过滤，减少粉　尘分子的数量，使空气有更高的质量，同时能够把居住的环境变得　更加美好，对于居住的人们能够有效改善生活环境。更加重要的是，　植物绿化能够在很大程度上起到冬暖夏凉的作用，这样附近居民可　以减少使用相关的温度调控设备，节省很多的电能，可以有效的节　能。　３．４优秀建筑材料节能。建筑节能环保的技术的实现，是建立在环　保建材和环保建设方案的基础上的。近年来，环保节能材料的开始　兴起，带动了一系列相关产业的发展，使环保节能高效化的实现更　进一步。环保节能技术促进了环保节能材料的开发，尤其是在建筑　工程方面。在环保节能建筑中，从地基到建筑顶层都可覆盖环保节　能材料。比如地热泵材料、保温砂、低碳装修材料、顶层隔热材料、环　保节能门窗等等。环保建筑材料的节能从各个方面都有参考，是我　国环保节能走向绿色化、高效化的必备产品，只有充分地应用环保　节能技术，从实际环保效应出发，不断更新环保建筑材料，才能适应　新型的建筑环境。　４环保节能技术给人们提出更高的要求　４．１环保节能技术设计遵循高效原则。环保节能这方面的发展还　是比较短，相关的技术比较先进，由于还是新技术需要时间掌握和　成熟，在技术的使用中需要使用到比较高质量的材料，对于技术的　实际使用效果需要逐渐提高，这样才能最终把环保节能的效果真正　完美的发挥出来。现如今在实际的施工时，有很多情况是为了使建　筑具有相应的环保节能效果，而进行了盲目的投入，单纯为了功能　的形成而增加成本，反而ｍ现了材料使用上的浪费，这样实际的效　率比较低。因此，环保节能要求我们不能盲目投资，应当充分利用当　前已有的节能技术，高效利用节能建筑材料，完成节能成果。　４．２环保节能工程应、』ｊ有充分的施工方案，适当借鉴和学习他方　节能技术。环保节能技术是一项综合性的施工技术，很多施工企业　都是依旧个别节能方案执行环保施工，并没有充分考虑到多个施工　环节的联结作用，造成建筑施工环节脱节，施ｌＴ的前后不顺畅性。因　此，要求我们环保节能施工设计者设计充分的、完善的施工方案，保　证节能技术的前后连贯性。于此同时，应当从多方面学习国外先进　的环保节能技术，并与多方建筑工程单位进行技术经验交流，完成　节能环保技术的进一步创新。　参考文献　…张铭环保节能技术在建筑工程中的应用研究ｌＪ１．河南科技，２０１３　（１７）：１４２—１４５．　［２］陈向军．建筑工程中的节能技术应用探析ｌＪ１．硅谷，２０１３（２３）：５２—　５６．　【３］秦晖．建筑工程中节能施工技术的应用分析叭科技创业家，２０１３　（１６）：３３－３７．